廣義相對性原理

物理定律在一切參考系中都具有相同的數學形式，這就是廣義相對性原理（廣義協變性原理）。廣義相對性原理是物理學最基本的原理之一，指出不存在“絕對參考系”，沒有一個參考系具有優越地位，所有的參考系都是等價（平權）的。在一個參考系中建立起來的物理定律，通過適當的座標變換，可以適用於任何參考系。相對性原理最初是由伽利略提出，當時的適用範圍是經典力學。愛因斯坦將其推廣到非慣性參考系中，包含力學和電磁學的整個經典物理學範圍，後來更進一步將引力現象也包含進來。

狹義相對性原理雖然把伽利略相對性原理推廣到了整個物理領域，但並不能包括非慣性參考系。愛因斯坦把相對性原理推廣到一切參考系，指出物理定律在一切參考系中都具有相同的數學形式，即它們必須在任意座標變換下是協變的，也稱為廣義協變性原理。

廣義相對性原理也可以表述為：

物理規律在不同的座標系中的數學形式依照一定的規則（符合羣的要求）都可以互相轉換 ^[3]  。

愛因斯坦建立廣義相對論的另一個重要思想是馬赫原理：認為時間和空間的幾何不能先驗地給定，而應當由物質及其運動所決定，這個思想直接導致用黎曼幾何來描述存在引力場的時間和空間，併成為寫下引力場方程的依據 ^[1]  。

引力質量同慣性質量的等價，是愛因斯坦提出等效原理的實驗基礎，也是整個廣義相對論最重要的實驗依據 ^[1]  。