洛伦兹已经很接近狭义相对论，只是他还没有放弃以太。其他实验物理学家也没有放弃，他们试图用更灵敏的仪器重复实验，或者到海拔更高的地方重复实验。
为什么那个年代的物理学家们会固执地相信这样一种不可捉摸的物质的存在？今天的我们或许对此感到难以理解，但是在 20 世纪，否认以太可以说意味着否认物质与时间的永恒。以太的存在隐含了一个假设，那就是存在绝对客观、亘古不变的空间参考系。从哲学的角度上看，物质占据固定的空间，时间以固定的步调流逝，这是人类心目中对世界的固有认识。
而爱因斯坦首先意识到，绝对空间与绝对时间的概念是想象中的虚构，它受限于人类的经验。实际上，对统一系统的观测结果取决于观察者的位置，处在同一系统中的观察者和处在另一个系统中的观察者看到的是不一样的。也就是说，时间和空间不是绝对的，而是与观察者相对的。
至于那个看不见、摸不着的以太，只需要承认空间具有传播电磁波的能力，就可以抛弃对以太的依赖。爱因斯坦及合作者后来在书中写道：
“我们想使以太成为实在的东西的一切努力都失败了。它既不显示它的力学结构，又不显示绝对运动。除了发明以太时所赋予它的一种性质，即传播电磁波的能力以外，其他任何性质都没有了。我们力图发现以太的性质，但一切努力都引起了困难和矛盾。经过这么多的失败之后，现在应该是完全丢开以太的时候，以后再也不要提起它的名字了。”
——《物理学的进化》
在洛伦兹变换的基础上，爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论，进而在1915年提出了广义相对论。
伟大的五分钟
如何验证相对论是否正确？在许多方面，相对论的推论与牛顿力学大致相同，只有在宇宙的尺度，两者才会产生分歧。有几个关键的现象可以成为检验这一新理论的试金石，其中之一就是日食。
按照爱因斯坦的理论，当光线通过引力场的时候，路线会发生弯折。当发生日食的时候，太阳附近的恒星将不再被太阳的光芒掩盖，并且由于太阳引力的作用，恒星发出的光线在到达地球之前发生了弯折，因此我们看到的恒星的位置将偏离它们的实际位置，具体而言，位移值是 1.74 角秒。
早在相对论全部完善之前几年，爱因斯坦就提出了这样的预言，但是在战争年代组织一场日食观测何其困难。德国和美国的天文学家至少三次尝试进行观测，但总是因为天气原因而无法拍摄。最倒霉的是 1914 年 8 月那一次，埃尔温·芬莱-弗罗因德里希（Erwin Finlay-Freundlich，1885-1964）和威廉·华莱士·坎贝尔（William Wallace Campbell，1862-1938）去往俄国准备拍摄，这时候德国对俄国宣战了。于是日食还没开始，俄国就逮捕了来自德国的弗罗因德里希，要求交换被俘虏的士兵。
坎贝尔是美国人，得以留下拍摄，却碰上了阴天。日食结束后，他迅速撤离了俄国，连带来的珍贵仪器都没有运走。
坎贝尔当时担任里克天文台台长，他差一点就能证实相对论。图片来源：Wikipedia
在英国，爱因斯坦的论文经荷兰偷运过来，到达当时的英国皇家天文学会秘书长爱丁顿的手上。爱丁顿对此很感兴趣，他设法克服当时国内激烈的反德情绪，将爱因斯坦的工作介绍给同行，并着手准备这次日食观测。
此时一战已经接近尾声，局势十分紧张。爱丁顿信奉贵格教，反对战争，一再申请免服兵役，差点因此被送进监狱。他的同事兼好友弗兰克·戴森（Frank Dyson，1868-1939）也出面为他求情，试图用国家荣誉说服军方。
爱丁顿可以说相当走运，他在最后关头被免除兵役。接下来，在 1918 年 11 月 11 日，一战结束了。爱丁顿与同事们立即准备前往普林西比岛，等待那次持续 5 分钟的的日食观测。为了确保万无一失，他还将另一队人马派往巴西的索布拉尔（Sboral），拍摄备用照片。
这次拍摄很顺利。到 1919 年 11 月，爱丁顿团队在伦敦召开新闻发布会。远在德国的爱因斯坦躺在病床上，通过荷兰的转播得知了这一消息。
一战结束多年后，爱因斯坦和爱丁顿才首次会面。图片来源：SCIENCE PHOTO LIBRARY
寻找引力波
这次日食观测两年后，爱因斯坦被授予诺贝尔物理学奖，却不是因为相对论，而是表彰他“对理论物理的贡献，尤其是对光电效应的理论解释”。这个奖发得有些尴尬：此时爱因斯坦早已声名鹊起，提名的呼声很高；但广义相对论仍然没有完全被证实，只好另外找个由头给他颁奖。
除了日食之外，广义相对论还预言了引力红移和引力波的性质。引力红移指光的波长随引力场增强而增加，向红端移动的现象，因此同一种元素在恒星上产生的光谱线要比在地球上产生的光谱线更“红”，这一现象直到 1925 年才被观测证实。
至于引力波，爱因斯坦一度怀疑它是否存在。在他去世六十年之后，引力波才被人类首次捕获，观测结果于 2016 年得到证实。如今，美国激光干涉引力波天文台（LIGO）和意大利的 Virgo 天文台仍然在仰望着夜空。它们已经捕捉到双黑洞并合或双中子星并合产生的引力波，最新的一些观测数据还没有完成分析，天文学家认为那可能是黑洞吞噬中子星产生的信号。如果这个猜想最终被证实，那么它将成为相对论带给我们的又一个惊喜。
在大众文化中，爱因斯坦的形象已经成为科学的象征。图片来源：Wikipedia
