Abell 2218星系团的引力创造了巨大的透镜。美国宇航局的哈勃太空望远镜最到了一个巨大的宇宙放大镜。这是一叫Abell 2218的巨大星系团。
资料来源:NASA
星系团的质里如此之大，其巨大的引力场使穿过它的光线发生偏转，就像光学透镜使光线弯曲形成图像一样。这种现象被称为引力透镜。它放大、变亮并扭曲来自遥远物体的图像。星系团的放大率提供了一个强大的变焦镜头，用来观察通常无法用最大的望远镜观测到的遥远星系。这一有用的现象产生了贯穿哈勃照片的弧形图案。这些“弧”是非常遥远星系的扭曲图像，它们的距离是透镜星系团的5到10倍。爱因斯坦预测的弯曲时空有一些惊人的结果，其中许多已被实验证实。也许其中最著名的是引力使光弯曲的能力，当光穿过一个巨大物体附近扭曲的空间时。
1919年，阿瑟.爱丁顿首次发现了这种效应，这一事件使爱因斯坦在国际上一举成名。爱丁顿最初的结果现在被认为是有争议的，但是改进的技术已经惊人地证明爱因斯坦的预测是正确的。近年来，天文学家不仅证实了引力使光弯曲的能力，而且还发现了非常有力的间接证据，证明黑洞的存在。黑洞是一种能使光弯曲到无法逃逸的物体。
爱因斯坦理论的另一个重大成功之处在于，它解决了他那个时代的天文学家在理解离太阳最近的行星水星轨道时遇到的一些严重问题。有些人认为一定有另一颗看不见的行星(他们称之为火神星)，它的引力影响着水星的轨道，但爱因斯坦指出，一旦把相对论考虑进去，所有的问题都消失了。
还有一些有趣的效应与相对论预测的“弯曲时间”有关。这种效应通过使时间在一个巨大物体附近变慢而表现出来，以至于如果你看到有人掉入黑洞，你会看到他们的时间完全停止，他们会“冻结”并逐渐消失。重力使时间变慢也会影响光波的频率，从而影响它们的颜色。当光接近一个巨大的物体时，它会变得更蓝，当它离开时，它会变得更红。1960年，罗伯特.庞德(Robert Pound)和格伦.雷贝卡(Glen Rebka)首次观察到这种效应。他们将伽马射线射向建筑物的顶部，并测量它们在远离地球时的颜色变化。
也许爱因斯坦理论最令人兴奋的成功来自于这个世纪，LIGO在2016年宣布，2015年9月首次观测到来自两个黑洞的灵感和合并的引力波！这代表了物理学上的一个巨大的里程碑，因为它首次证实了该理论的强场体系（而不是地球或太阳的弱场体系）。不久之后，LIGO的创始人因为这一发现获得了诺贝尔物理学奖，从那以后，又有几顶新的发现被报道出来。
上面已经讨论了相对论的一些最有趣的方面，但是相对论的第一部分(狭义相对论)是在没有考虑重力的复杂影响的情况下发展起来的。
事实上，爱因斯坦发展狭义相对论是为了应对他那个时代的物理学家所面临的一个简单问题。它只需要高中数学就能理解。爱因斯坦的贡献不是数学上的才华，而是愿意去思考那些大多数人认为荒谬的想法，甚至不去思考它们。
光速不变在19世纪，物理学家解释了电磁学定律，要求宇宙有一个“首选的参照系”，即光在其中传播的参照系。正如你在一辆与空气相对运动的汽车里感觉到风吹得更快一样，物理学家们也认为他们会看到光运动得更快（或稍慢），这取决于地球在空间中的运动如何与光在其中运动的无形介质或以太相吻合。
然而，在19世纪80年代，阿尔伯特.迈克尔逊和爱德华.莫利的实验显示了一些非凡的东西--以太似乎根本不存在当地球绕着太阳运行时，它的方向会改变，所以它相对于以太的速度也会改变。但是，当迈克尔逊和莫雷仔细测量了一年中不同时间、不同方向的光速时，他们发现它们总是相同的。
这些结果确实有看奇怪的含义。
想象一下，当在高速公路上的车道上行驶时，试图测量卡车的速度。卡车开得比你快一点，所以你可以看到它在爬行——首先它赶上了你的后轮，然后又赶上了你的后门。突然，你决定猛踩刹车。不过，卡车并没有从你身边飞驰而过，而是继续向上爬——现在它与你的前门对齐了。你踩下油门，卡车就不会落在后面，它会继续爬过你的前轮胎。最后，你完全停下你的车，然后下车——卡车仍然缓慢地驶过。
看起来卡车一直在跟踪你的一举一动，但是你会和一个在卡车另一边第三车道上行驶的朋友比较特征。她认为卡车一直在跟踪她，即使她开车和你完全不同———在你停下来的同时快速前进，在你加速的同时减速！似乎不可能？也许可以，但迈克尔逊.莫利的实验证明，如果卡车的行为像光束，这正是他们将要做的。
许多物理学家寻找复杂的方法来否定迈克尔逊和莫雷的结果，但爱因斯坦做了一些不同的事情——他只是表面上接受了这些结果，并问如果光真的以如此奇怪的方式运动，会产生什么后果？
爱因斯坦意识到，为了使光速保持不变，就像所有观察者看到的那样，其他所有人一直认为是恒定的东西也必须改变。两个人相对对方移动的速度越快，他们对交通灯(或上面例子中的卡车的意见就越不一致，他们就越觉得对方一定有什么不对劲。爱因斯坦指出，看起来不协调的东西必须是长度和时间一每个人都会观察到另一个人沿着运动的方向收缩，他们的时钟走得更慢。
尽管这些结果看起来很奇怪，但它们并没有与其他物理定律产生任何矛盾，反而增进了我们对它们的理解。事实证明，如果我们接受狭义相对论，电磁学就不再需要任何一种“首选参考系”来运作。相反，它在您选择的任何参考系中都能正确工作，没有一个比其他的更受欢迎，并且不同参考系相对于彼此的运动速度是真正相对的，而不是绝对的。
