可見，同時性的概念是相對性的，每一個慣性係有它自己的同時時間。這是對牛頓絕對時間觀念的大膽挑戰。牛頓認為，世界上有一個絕對時間，它均勻的流逝著，與任何事物無關。
全宇宙隻有一個標準“時鍾”，兩個事件的發生時間與這個標準時鍾比是同時的，這兩個事件就是同時發生的。
愛因斯坦正是從大家認為沒有問題的“同時性”中看出了問題，以此為突破口，引入了全新的空間和時間觀念，通過數學推導，推出洛侖茲變換，經這個變換，無論是力學方程還是麥克斯韋方程在不同慣性係中都可以保持形式不變了。狹義相對論建立了。
幾個重要的結論
根據狹義相對論，愛因斯坦還得出了一係列重要的結論：
1.一把高速運動的尺子與靜止狀態相比，在運動方向上縮短了。比如一列長100米的火車，以12光速前進，地麵上的人就會發現它的長度隻有85米。
2.快速運動的鍾，會走得慢了。比如一個乘高速宇宙飛船到太空旅行一年的人，回到地麵時會比他的孿生兄弟年輕得多。
鍾慢尺縮效應被稱為相對論的兩個著名佯謬。的確，用常人眼光來看這兩個結論簡直不可思議，荒誕無稽。關鍵是因為我們生活在低速世界中，而愛因斯坦講的是高速世界的情況。
事實已為這兩個結論做出了驗證。1977年，歐洲原子核研究中心的一個小組發現，近光速飛行的μ介子壽命比靜止的μ介子壽命長。還有兩個美國人，把原子鍾放到噴氣飛機上，繞地球飛行一周後回到地麵，與地麵靜止的原子鍾相比，時鍾變慢效應與相對論預言在10%精度內相符。
狹義相對論還有兩個重要結論：物體的質量會隨著速度增加而變大。這已由加速器中高速運動的粒子所證實，並用在了加速器的設計中。
另一個是質量和能量能夠互相轉換，物體的能量等於其質量乘以光速的平方，即著名的質能轉換公式E＝mc2。它也已為實驗所驗證，正是這個關係式為人類打開原子能利用的大門提供了依據。
相對論發表後，許多物理學家，包括一些著名的物理學家對愛因斯坦的嶄新時空觀無法接受。洛侖茲這位曾在狹義相對論醞釀階段起過重要作用的科學家，直到晚年還表示對沒有以太無法理解。而邁克爾遜則說，沒想到他的實驗會引出相對論這個怪物。
但是，也有一批物理學家意識到了相對論的重大革命性意義。量子論的創始人之一普朗克讚譽愛因斯坦是20世紀的哥白尼，他指出，這篇論文發表後將要發生的戰鬥，隻有為哥白尼學說進行過的戰鬥才能和之相比擬。
曾在聯邦工業大學任過愛因斯坦數學老師、罵過愛因斯坦懶狗的閔可夫斯基深深為這一學說所打動，他不僅熱情宣傳相對論，而且對此進行了深入研究，引進了第四坐標即時間，賦予了相對論更完美的數學形式。
創立廣義相對論
愛因斯坦建立狹義相對論，廢除了以太這一特殊優越的參照係，可是卻保留了一類特殊優越的參照係，這就是慣性係，隻有在慣性係中，所有的物理定律才能成立。這太不符合愛因斯坦的哲學思想了。他堅信，相對性原理不僅對慣性係成立，對作加速運動的非慣性係也應當成立。他朝著這一目標開始了新的攀登。
那麼，怎樣才能把相對性原理從慣性係推廣到非慣性係呢？愛因斯坦又是從大家習以為常的事實中受到了啟示，那就是慣性質量和引力質量相等。
慣性定律告訴我們，任何物體在不受外力的情況下，都將始終保持靜止或勻速直線運動。例如汽車加速時，坐在車中的人後背會緊貼在椅子靠背上，汽車一拐彎，人的身體又會向相反方向傾斜，量度物體慣性大小的量就是慣性質量。
人在地球上，還有一種與人體質量相等的力，把我們拉向地球中心，與此相關的就是引力質量。
幾百年來，人們理所當然地認為慣性質量等於引力質量，並且不加區別地把它們統統稱為質量。可是愛因斯坦偏偏要刨根問底，為什麼慣性質量和引力質量恰恰相等呢？這是否意味著慣性與引力之間有著某種內在聯係呢？