在这一点上，我们可能会问，狭义相对论是否给出了力学的最终定论，或者更多地推广是否可能或必要。例如，惯性系在我们的讨论中已占据优先位置，相对论也能扩大到非惯性系吗？

图1爱因斯坦的广义相对论

举个例子来说明这个问题。一个学生决定越过尼亚加拉大瀑布，她置于一个大而封闭的木箱里。当她自由下落时能在箱子里漂浮起来，而不是落在地板上。这是因为她和木箱在自由下落时，向下的加速度是9.8m/。

但是来自她的观点却是另外一种解释：她没有落到地板上是因为她和地球之间的引力相互作用突然断开。只要她留在箱子里保持自由落体运动，她就无法判断自己是否真的处于自由落体状态或者是否引力相互作用已经消失。

类似的问题也发生在环绕地球的轨道空间站上。空间站上的物体似乎是失重的，但是如果不看空间站的外面就无法确定是否重力被断开或者是否空间站和他的全部装置正朝着地心加速降落。

如图2所示， 对宇宙飞船提出了类似的观点，宇宙飞船没有做自由落体运动，而可能是相对于一个惯性系正在做加速运动或者静止在地球表面。

没有来自宇宙飞船外部的信息，这个宇航员无法区分情况是（b)还是(c)，见图2。

图2（a)宇航员要把她的手表扔在宇宙飞船里

图2（b）在重力自由空间里，地板以加速度a=g向上运动同时推动这块表向上运动

图2（c）在地球表面，表以a=g向下加速运动并撞击地板

这些考虑形成了爱因斯坦的广义相对论的基础。如果我们不能用实验的方法区分在特定位置的均匀引力场和均匀加速参考系之间的区别，那么这两者之间就不可能有真正的区别。

探索这个概念，我们可以根据坐标系统的特性尝试描述任何引力场。结果要求我们对时空概念的修改甚至比狭义相对论更全面。

在广义相对论中，空间几何特征要受到物质存在的影响，见图3

图3 广义相对论中时空和质量的关系

广义相对论已经通过几个实验的测试，包括爱因斯坦提出的三个建议。

第一个测试是了解水星椭圆轨道轴的旋转，叫做水星近日点进动（水星近日点：水星运行轨道上最接近太阳的点），见图4。

图4 水星近日点进动

第二个测试是从遥远的恒星发射光线经过太阳附近时发生的弯曲，见图5。

图5 遥远的恒星发射的光线经过太阳附近由于太阳的引力作用发生弯曲

第三个测试是引力红移，从一个巨大的质量源向外发射的光，波长增加。要详细地测试广义相对论可能更困难，但是该理论在研究恒星、黑洞的形成和演化以及研究宇宙的演化起着核心的作用，见图6。

图6 引力红移

广义相对论可能看起来像是来自国外的一点知识，没有什么实际用途。实际上，该理论在全球定位系统（GPS)起着极其重要的作用，使得确定你在地球表面使用手机的位置在几米之内成为可能，见图7。

图7相对论与网络

GPS系统的中心是超过24颗在精确轨道上运行的人造卫星。每颗卫星都定时地发射无线电信号，同时有GPS接收机同步检测几个卫星发射的信号。然后由接收机计算每一个发射信号和它被接受之间的延时，利用这个信息计算接收机的位置。

为了确保信号时间正确，有必要进行校正，包括由于狭义相对论（因为卫星相对于地面的接收机在运动）和广义相对论（因为卫星在地球引力场比接收机处于较高的位置）导致的校正。由相对论引起的修正是很小的——不到分之一，但是对于GPS系统的超高精度能起着至关重要的作用。