在378年前的1月4日，牛頓出生了，牛頓留給了人類一個牛頓力學的禮物，牛頓力學是最早的定律，描述了我們周圍的世界是如何工作的以及周圍物體如何運動。自那時以來，物理學發展起來，今天，我們有了奇妙的廣義相對論。
牛頓力學和愛因斯坦相對論，都是當代物理的重要組成部分，我們仍在探索有關宇宙的未解事物。這裡，我們簡要比較一下牛頓力學和愛因斯坦相對論。
在17世紀，牛頓提出了一系列規則和方程式，描述了我們周圍的物理世界，這是我們在學校所學習的牛頓三個運動定律。
第一定律即慣性定律指出，除非有外力作用於物體，否則物體將保持靜止或運動狀態；第二定律指出作用在物體上的力是其質量和加速度的乘積；第三定律是對於每一個作用力，必有一個平等而相反的反作用力。
牛頓還給了我們著名的萬有引力定律，兩個物體之間的引力與它們的質量乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。
所有這些方程和定律都是牛頓力學或經典力學的一部分。這些定律和方程式具有一個重要特性，那就是所有觀察者無論身在何處，以及他們是否在移動，與所處的慣性系無關，會以相同的方式認知到周圍發生的事情，這些規律在慣性參考系內被認為具有普遍性。
慣性參考系是我們理解和描述相對運動的方式。譬如說張三向李四走來，李四靜止不動，所以張三在向李四移動。但是張三與李四都在地球上，地球圍繞著在太空中移動的太陽旋轉。但出於這樣的觀察目的，我們假定地球是靜止的，所以地球是我們的慣性參照系。
我們還可以看到更多的例子。如果張三駕車扔下一個蘋果，李四站在車外看到車經過，李四會看到這個蘋果走的是拋物線。對於車內的張三來說，車是慣性參考系，蘋果相對於車慣性系運動，處於慣性狀態。
然後在19世紀，麥克斯韋提出了一系列方程式，他將電磁和光結合起來形成了今天我們所知的電磁學。一個有趣的事情是，這些方程的形式根據觀察者的慣性參考系而變化。
然後是20世紀初的洛倫茲變換，觀測者在不同慣性參照系之間對物理量進行測量時所進行的轉換關係，在數學上表現為一套方程組，能夠證明即使慣性系發生變化，這些方程也可以保留其形式。
慣性系的洛倫茲變換與慣性系的標準變換不同，慣性系用於牛頓力學。在牛頓力學中，長度和時間是恆定的、絕對的、不會改變。因此，在一個場景中具有一定長度的對象在另一場景中也具有相同的長度，時間的流逝也一樣，在所有參考系中具有相同的方式。
但是洛倫茲變換表明時間和長度實際上確實會根據所處的參考系而發生變化，這使愛因斯坦想知道：時間和空間之間的關係是否不變，因此他於1905年首次提出了相對論。
這個理論假設物理學定律在所有慣性參考系中都是絕對的，真空中的光速對於所有觀察者，無論觀察者或光源是否在運動，愛因斯坦基本上意識到引力改變了一切，這是因為引力基本上是地球的加速度，表示符號為g，近似地等於每平方秒9.8米。
這意味著任何墜落到地球表面的物體都以每秒9.8米的速度加速。如果下落的物體在車內，則每秒會經歷相同的力，以這個加速度加速。
當將加速度或引力納入這些方程式時，甚至基本幾何形狀也會發生變化。這使愛因斯坦意識到引力實際上是運動的結果，不僅是通過空間而且是通過時間。
後來在1915年愛因斯坦提出了廣義相對論，以質量扭曲為前提，導致彎曲的時空，而引力本質上是此彎曲時空中運動的結果。
牛頓力學和相對論在技術上有所不同之處，但它們彼此並不矛盾。當能量或速度接近光速時，由於時空曲率，相對論代替牛頓力學。在牛頓力學中，時空沒有區別，無論您身在何處或您移動的速度。
在牛頓力學理論上，如果有足夠的力可以按照想要的速度運動。但是相對論指出，沒有什麼可以比光速更快地傳播。
廣義相對論完全改變了物理學領域，徹底改變了我們對周圍世界和周圍宇宙的了解，它為物理學和天文學中許多揮之不去的問題提供了解釋，例如非常著名的水星軌道的例子。
在牛頓定律的兩個身體系統中，例如太陽和水星，一個物體繞另一軌道運行的地方，軌道將是橢圓形，在橢圓的兩個焦點之一處質量較大。
這是真的，確實所有的軌道都有不同程度的橢圓形。因此，按照牛頓力學的經典橢圓形軌道，水星位於近日點或離太陽最近的點。軌道上的每個軌道都是固定的，數據和觀測值都符合這一理論。確定水星的軌道是廣義相對論的最大檢驗之一。
牛頓力學無法回答我們在周圍所觀察到的一切，所以科學家仍在不斷尋找替代解釋，例如提出了修正牛頓動力學（Modified Newtonian dynamics，縮寫：MOND），也稱：改良牛頓動力學，以解釋星系的觀測特性。在解釋為什麼星系似乎不服從當前理解的物理定律方面，它是暗物質假設的一種替代方法。
廣義相對論也不能預測一切。在廣義相對論中允許所有已知物理定律失效的奇異點，譬如在黑洞中心。但是對於體積無限小、密度無限大、引力無限大、時空曲率無限大的引力奇點，相對論也同樣失效。
廣義相對論還有許多其它問題尚未解決，希望在不久或將來，能夠解決這些問題，因為人類的認知不會停留在一個水平上。