Einstein construyó sus teorías de la relatividad basadas principalmente en dos postulados físicos.
Einstein tomó en serio las lecciones del electromagnetismo de Maxwell para tratar de reconciliarlas con las lecciones de la física clásica. Una observación particularmente desconcertante que Einstein hizo de la teoría de Maxwell fue que no hay soluciones de las ecuaciones de Maxwell en las que el campo electromagnético es estático. En particular, notó que la velocidad del campo electromagnético en el vacío (que puede derivarse de manera directa de las ecuaciones de Maxwell sin fuentes) siempre fue constante. Para él, el camino a seguir fue el postulado de que la velocidad local de la luz es constante en todos los marcos de referencia inerciales . A nivel de simetrías físicas, esto se respeta en la teoría (y la relatividad) de Maxwell en virtud del hecho de que la dinámica y las predicciones físicas de la teoría son invariantes de Lorentz . Así, tales consideraciones de la teoría de Maxwell llevaron a Einstein, en sus propias palabras, “más o menos directamente” a lo que conocemos como la teoría de la relatividad especial .
De este modo, Einstein había unido con éxito la física clásica y la física de la teoría invariante Lorentz de Maxwell con su teoría especial de la relatividad ( la física clásica emerge en el límite cuando se considera que solo los objetos en la teoría tienen velocidades muy pequeñas en comparación con la velocidad de la luz en el vacío; en otras palabras, en el régimen de nuestra experiencia cotidiana, donde sabemos que la física clásica funciona bien ). Al hacerlo, la teoría de Einstein pintó una imagen hasta ahora inimaginable del mundo físico en el que las nociones de espacio absoluto y tiempo están ausentes, en virtud de la invariancia de Lorentz. Sin embargo, Einstein aún no había incluido una descripción de la gravedad en su imagen. La historia que se desarrollaría lo llevó a lo que ahora conocemos como su Teoría general de la relatividad .
En particular, Einstein quería casar su teoría especial de la relatividad con la concepción de la gravedad de Newton. Una de las “realizaciones más felices de [su] vida” vino a través de una analogía que él imaginó en un momento, de una persona en un ascensor experimentando caída libre; En lo que respecta a este observador, no pueden distinguir entre el movimiento acelerado y el movimiento uniforme en un campo gravitacional. Esto llevó a Einstein a postular su principio de equivalencia , alrededor del cual construyó su teoría de la relatividad general. La forma en que hizo esto implica una gran cantidad de matemáticas bastante formidables, pero su principio de equivalencia comprendió el núcleo físico de la misma.
