从惯性系扩大到非惯性系
狭义相对论只适用于惯性系。我们再看一下那个平常的例子：匀速直线行驶的火车是一种惯性系，而当火车转弯、刹车和加速时，它就不是一种惯性系了。在实际生活中，惯性系并不常见。构成宇宙的万物，其中包括地球（它围绕太阳运行并自转）都不是惯性系。在各种天体之间，特别是在行星和恒星之间，事实上是引力在起作用，其结果就是相应的运动不是以直线和匀速进行的。
于是，爱因斯坦提出了一个需要研究的问题，即为什么从两个等值匀加速运动的参照系观察事物会出现同样现象，因此就要研究将狭义相对论的概念扩大到非惯性系中。鉴于宇宙万物表现的是一种非惯性系，每一个天体对另外的天体具有引力，科学家就要对引力的性质进行彻底地研究探讨。
研究的结果出现在1916年德国《物理学年报》上的《广义相对论的基础》这篇论文中。爱因斯坦是从借用等效原理开始的，这一原理是这样的：被置于一种引力之下的一个参照系等于适当加速的非惯性参照系，在后一种参照系中不存在引力。
