1907 年，也就是愛因斯坦的狹義相對論發表兩年後，阿爾伯特·愛因斯坦獲得了一個關鍵的認識

：狹義相對論不能應用於重力或正在加速的物體

。想象一下，一個人坐在地球上一個封閉的房間裡。那個人可以感覺到地球的引力場，但是現在把同一個房間放在太空中，遠離任何物體的重力影響，並給它每秒 9。8 米的加速度（與地球的重力加速度相同）。房間裡的人無法區分他們感受到的是重力還是勻速加速度。

愛因斯坦接著想知道光在加速室中的表現如何。如果有人用手電筒照整個房間，光線似乎會向下彎曲。之所以會發生這種情況，是因為房間的地板將以越來越快的速度接近光束，因此地板會趕上光線。由於重力和加速度是等效的，光在重力場中會彎曲。

為了找到這些想法的正確數學表達，愛因斯坦又花了幾年時間。1912 年，愛因斯坦的朋友、數學家馬塞爾·格羅斯曼 （Marcel Grossman） 向他介紹了伯恩哈德·黎曼 （Bernhard Riemann）、圖利奧·列維-奇維塔 （Tullio Levi-Civita） 和格雷戈里奧·裡奇-庫巴斯特羅 （Gregorio Ricci-Curbastro）的張量分析，這使他能夠在不同的座標系中以相同的方式表達物理定律。隨後又是三年的錯誤轉彎和艱苦的工作，但在 1915 年 11 月，這項偉大的工作終於完成了。

在 1915 年 11 月發表的四篇論文中，愛因斯坦奠定了該理論的基礎。特別是在第三個中，他使用廣義相對論來解釋水星近日點的歲差。水星最接近太陽的點，即近日點，會移動。這種運動無法用太陽和其他行星的引力影響來解釋。

關於這個謎題，歷史上有很多說法，以至於在 19 世紀，甚至有人提出了一顆新的行星，瓦肯，它的軌道靠近太陽。不需要這樣的星球。而愛因斯坦可以根據第一原理計算出水星近日點的偏移。

然而，對任何理論的真正考驗是它是否可以預測尚未觀察到的事物。廣義相對論預言光在引力場中會彎曲。1919 年，英國遠征非洲和南美洲的探險隊觀測到日全食，以確定太陽附近恆星的位置是否發生了變化。觀察到的效應正是愛因斯坦所預測的。愛因斯坦一夜成名。

當日食結果公佈時，英國物理學家 JJ Thomson 將廣義相對論描述為“整個科學思想大陸”，而不是一個孤立的結果。事實證明如此。黑洞和膨脹的宇宙是兩個起源於廣義相對論的概念。甚至 GPS 衛星也必須考慮到一般的相對論效應，才能為地球上的人們提供準確的位置測量。