相对论是现代自然科学最为经典和杰出的成果之一。相对论颠覆了人类对时间和空间认识，在不同的速度坐标系中，时间和长度都再不是固定的。最著名的就是“双生子佯谬（twin paradox） ”。一对孪生兄弟，一个留在地球上，另一个乘坐飞船以接近光速取作星际旅游，根据爱因斯坦的狭义相对论地球上的这位年老时，飞船上的那位还年轻，但如果飞船上的人以飞船作参照来看，地球在高速离去，自然是自己年老时地球上的兄弟还年轻。
      爱因斯坦相对论描述重力对时间流逝的影响，推断时间流逝速度取决于所处位置。时钟距离重力源越远，运转越快；反之，越靠近重力源，运转越慢。如高度差是1米的两个时钟，由于重力不同，经过100万年后，高处的那个时钟将会快3秒多。因此要想利用时间差别测量高度差别需要的是精度极其高的钟表。最新一期Science文章中美国科学家做了这方面的尝试。高精度的光子钟时间记录精度可以达到P-Hz(10^15)，在实验室中做出了可能的结果。但是在时间的测量中同样也面临时间和位置同时不能够确定的问题，相当于量子力学中测不准原理。因此这种方法的推广也许还有待时日。
      以下是Science的编辑对这篇文章的Comment。
Over a century ago, Einstein presented the theory of relativity—where space and time are no longer fixed concepts, but are relative to an observer and their frame of reference. Tests of relativity have usually been confined to space-based measurements and/or with objects with velocities approaching the speed of light. Time-dilation and length-contraction have been confirmed and are used in satellite communication and global positioning systems. Using the precision of state-of-the-art optical clocks, Chou et al. (p. 1630) have confirmed that relativistic effects can now be measured at speeds attained by 100 meters sprinters (10 m/s) and gravitational effects due to just one meter height difference.

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