Isaac Newton (1642 - 1727) sinh ra tại Anh vào đúng năm mất của nhà vật lí thiên
 văn huyền thoại Galileo Galilei. Newton được coi là một trong những nhà vật lí vĩ đại nhất mọi thời đại, người đã tiếp tục xây dựng thành công các ý tưởng của Galilei về không gian và về chuyển động. Ngày nay, chúng ta thường gọi toàn bộ nền cơ học cổ điển (trước Einstein) là cơ học cổ điển Newton để nhắc đến công lao của ông. Cơ học cổ điển củaNewton được xây dưngk lấy cơ sở chính từ hình học Euclite và các lí thuyết chuyển động của Galilei. Nội dung của các sáng tạo vĩ đại của Newton được chúng ta biết đến chủ yếu qua định luật vận vật hấp dẫn (mọi vật luôn hấp dẫn lẫn nhau một lực hút tỉ lệ với khối lượng 2 vật và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng) và 3 định luật cơ học mang tên Newton. Cái chúng ta cần nhắc đến ở đây không phải nội dung của các định luật này cũng như biểu tức hay các ứng dụng của nó trong thực tế. Vấn đề mấu chốt của cơ học cổ điển mà lí thuyết tương đối vĩ đại sau này đã cải biến và tổng quát hóa là quan niệm về không gian và thời gian. Trong cơ học cổ điển Newton, không gian và thời gian được định nghĩa theo cách của nguyên lí tương đối Galilei. Theo đó mọi chuyển động đều có tính tương đói, phụ thuộc hệ qui chiếu. Có nghĩa là nếu A chuyển động trên mặt đường thì với B đang đúng tại chỗ, A là chuyển động nhưng với một đối tượng C cũng chuyển động trên một con đường đó nhưng có cùng vận tốc và hướng chuyển đọng với A thì A vẫn chỉ là đối tượng đứng yên và B cùng con đường lại là đối tượng chuyển động. Tức là khong gian hoàn toàn có tính tương đối, trong khi đó thời gian lại có tính tuyệt đối, tính đồng thời luôn xảy ra trên mọi hệ qui chiếu. Tức là nếu hệ qui chiếu A chuyển động so với hệ qui chiếu B và tại hệ A, có 2 biến cố xảy r đồng thời, tức là được xác định tại cùng một giá trị của đồng hồ của hệ A thì với hệ B cũng thế, người quan sát tại hệ B cũng sẽ thấy đồng hồ của mình đo được 2 biến cố này đồng thời. Điều này cũng coi như một hiển nhiên cho rằng vận tốc của ánh sáng là vô hạn (đó cũng chính là quan điểm của Newton khi nghiên cứu lực hấp dẫn - ông cho rằng hấp dẫn có tác dụng ngay tức thời, có nghĩa là không cần thời gian truyền lực).

Quan điểm về sự truyền lực ngay tức thời không được nhiều người ủng hộ và nhiều người đã đưa vào vật lí khái niệm ete đẻ mô tả một môi trường truyền mọi loại tương tác trong vũ trụ. theo họ thì “không gian sợ sự trống rỗng”, và do đó để hấp dẫn có thể truyền qua mọi khoảng cách thì không gian phải được lấp đầy bởi một loại vật chất cho phép truyền mọi loại tương tác trong đó. Và thế là khái niệm Ete ra đời. Vậy là vũ trụ tràn ngập bởi Ete, mọi chuyển động của chúng ta đều là chuyển động trong Ete. Cả Trái Đất cũng quay quanh mặt Trời trên một quĩ đạo đầy Ete, tất cả đều bơi trong một biển Ete khổng lồ. Đó là quan điểm của những người theo thuyết tác dụng gần. Newton phản đối điều này, ông khẳng định rằng Ete không hề tồn tại, nhất là khi chưa có thực nghiệm chứng minh sự tồn tại của nó. Thật vậy, nếu như quả thật tràn ngập không gian của chúng ta là một chất Ete nào đó thì lí do nào mà ta lại không thể cảm nhận thấy ta đang chuyển động trong nó. Lẽ nào Ete chuyển động cũng chiều với tất cả chúng ta ở khắp mọi nơi? Lẽ nào lại có một loại vất chất thần diệu mà không hề có ma sát để ta không thể cảm nhận được nó và nó lại không hề cản trở chuyển động của Trái Đất? Với Newton, chân lí bao giờ cũng đn giản và dễ hiểu, chính ông là người đầu tiên phản đối lí thuyết này. Theo ông, hấp dẫn là loại tương tác có thể truyền đi trong mọi môi trường và với vận tốc vô hạn, tức là ngay khi một vạt thể có khối lượng xuất hiện thì nó sẽ gây ra hấp dẫn và đồng thời chịu hấp dẫn của các vật thể khác ngay tức khắc bất chấp mọi khoảng cách (tác dụng ngay tức khắc). Cuộc tranh luận này tiếp tục kéo dài và nhiều người đã cố dùng thực nghiệm để chứng minh sự tồn tại của ete nhưng vô ích. Chỉ có một điều chắc chắn là không một loại tương tác nào có thể truyền ngay tức khắc. Và nếu ánh sáng không thể truyền ngay tức khắc thì có nghĩa là có cái gì đó không ổn trong việc 2 biến cố luôn xảy ra đồng thời tại mọi hệ qui chiếu. Thường ngày, các vận tốc ta vẫn gặp quá nhỏ so với vận tốc ánh sáng và do đó khái niệm tức thời có vẻ là phổ biến nhưng nếu vận tốc đạt đến gần vận tốc ánh sáng thì sao?

         Thưa toàn thể các bạn , từ khi “ Vũ trụ ” được hình thành , thì  hai phạm trù “ không gian và thời gian ” , cũng được bắt đầu và hình thành theo . Cũng từ khi con người xuất hiện cho đến ngày hôm nay ,trải qua bao nhiêu thế kỷ , nhân loại cùng tồn tại và đồng hành với hai phạm trù “ không gian và thời gian ” . Nhưng để hiểu rõ được hai phạm trù “ không gian và thời gian ” , tưởng chừng thật đơn giản đó , thì cho đến ngày hôm nay vẫn làm đau đầu các nhà khoa học nói riêng , cũng như toàn thể nhân loại nói chung .

        Cùng với đà phát triển , cũng như từ nhận thức của nhân loại qua nhiều thời kỳ khác nhau , mà hai phạm trù không gian và thời gian đó , được cảm nhận theo mổi cách khác nhau . Mà rõ nét nhất hai phạm trù “ khônggian và thời gian ” đã được hai nhà khoa học hàng đầu trên thế giới một là I.Newton và hai là Albert Einstein , tiêu biểu cho hai trường phái .

        Một là trường phái cổ điển mà đại diện là nhà bác học nổi tiếng I.Newton sống ở thế kỷ 16 cho rằng :

        “ Không gian tuyệt đối được trải dài trong thời gian tuyệt đối ” hay ngược lại .

       Nghĩa là nhà bác học Newton cho rằng “ không thời gian ” ở bất cứ nơi nào trông vũ trụ đều như nhau .

       Hai là trường phái cận đại mà đại diện là nhà bác học nổi tiếng Albert Eintein sống ở thế kỷ 19 cho rằng :

       “ Không gian và thời gian không mang tính tuyệt đối ” mà chúng chỉ tương đối , nghĩa là theo Einstein , trong vũ trụ “ không thời gian ” ở mổi nơi mổi khác . Hai phạm trù “ Không thời gian ” đó chịu sự chi phối của khối lượng . Nói tóm lại Einstein cho rằng:

     “ Khối lượng làm cong không thời gian ”

Đứng trước hai tư tưởng lớn đó các nhà khoa học đương đai cũng hình thành nên hai nhóm đối kháng nhau . Một số đồng tình và ủng hộ thuyết “Không thời gian tuyệt đối ” của nhà bác học I.Newton ,

Một số thì lại nghiên về thuyết “ Không thời gian tương đối ” của nhà bác học Einstein . Sự tranh cải đó đôi khi trở nên quyết liệt , nhưng cho mãi đến ngày hôm nay , hay phạm trù “ Không thời gian ” , vẫn là một bài toán nang giải , mặc dù phần thắng có vẽ nghiên về thuyết tương đối của nhà bác học Einstein .   

     Khi thuyết tương đối của nhà bác học Einstein ra đời , thì gặp ngay sự chống đối của giới khoa học đương thời , khi mà từ thuyết tương đối đó đưa ra một hệ quả mang ý nghĩa thật kỳ hoặc như sau :

   Gĩa sử nếu chúng ta ngồi trên chiếc phi thuyền di chuyển với tốc độ nhanh hơn vận tốc ánh sang thì : “ Chúng ta sẽ được sinh ra trước tương lai và nhìn ngược về quá khứ ” .

    Các nhà khoa học biết rằng , từ một lý thuyết mà đưa đến một hệ quả mang tính nghịch lý như vậy là không thể chấp nhận được . Nhưng để chỉ ra được những điểm " sai trái " của thuyết tương đối , thì cho đến ngày hôm nay chưa một ai đủ khả năng chỉ ra được những điểm " sai " đó . Mà như chúng ta biết rằng trong khoa học , nếu một lý thuyết đưa ra mà không ai đủ khả năng chỉ ra được những điểm sai thì phải chấp nhận , mặc dù cho đến ngày hôm nay lý thuyết đó chưa được kiểm chứng một cách cụ thể và chặc chẻ , mà chỉ được một vài thực nghiệm có vẽ như nghiên về lý thuyết tương đối  .

    Thuyết “ không thời gian tương đối ” , được nhà bác học Einstein giải thích như sau :

Một vật khi di chuyển từ điểm A cho đến điểm B phải tốn một khoảng thời gian . Nghĩa là khi vật di chuyển thì mới tiêu tốn thời gian , tương ứng với công thức : s = v . t

Được giải thích như sau : Một vật di chuyển với vận tốc v , muốn thực hiện được một quãng đường là s thì phải tốn một khoảng thời gian là t .

   Đứng trước cách suy luận mang tính tưởng chừng thật logic thật toán học như tôi vừa trình bày ở trên thì chúng ta khó thể nào tìm được một khe hở nào để phản biện lại . đồng thời khi mà lý thuyết tương đối đó lại được đa số các nhà khoa học đương đại ủng hộ mà một trong các nhà khoa học cổ vũ mạnh mẽ nhất là nhà khoa học nổi tiếng và được mệnh danh là Einstein của nước Anh là Stephen Hawking . Ông đã bỏ ra hầu như suốt cả quãng đời của minh để kế tục những nghiên cứu còn dang dở của nhà bác học Einstein về

“ Trường thống nhất ” . Ông viết một quyển sách được bán chạy nhất trong các sách khoa học hiện hành , đó là tác phẩm “ Lược sử thời gian ” . Trong suốt từ đầu tới cuối quyển sách thì hai phạm trù “ Không thời gian”  được tác giả phân tích và giải thích thật cặn kẻ và sinh động nhằm làm cho người đọc hiểu thế nào là “ không gian ” và thế nào là “ thời gian ” .

    Sau đây tôi xin được trích dẫn lại một phần “ Không thời gian ” trong cuốn “ Lược sử thời gian ” để các bạn nếu chưa có dịp xem qua tác phẩm đó sẽ phần nào hiểu được ý tác giả muốn thể hiện hai phạm trù “ Không thời gian ” đó như thế nào:

Albert Einstein sau này nói rằng, lý do cho sự phát triển thuyết tương đối tổng quát là do sự không thỏa mãn của ông ở sự ưu tiên của chuyển động quán tính trong thuyết tương đối đặc biệt, trong khi một lý thuyết bao gồm những trạng thái chuyển động khác (kể cả chuyển động có gia tốc) có thể sẽ đầy đủ hơn.[1] Vì vậy năm 1908 ông viết một bài báo về gia tốc trong thuyết tương đối đặc biệt. Trong bài báo này, ông nhận xét là sự rơi tự do thực sự là một chuyển động quán tính, và đối với người quan sát rơi tự do các nguyên lý của thuyết tương đối đặc biệt phải được áp dụng. Khẳng định này gọi là Nguyên lý tương đương. Trong cùng bài báo, Einstein cũng tiên đoán hiệu ứng giãn thời gian do hấp dẫn. Năm 1911, Einstein đăng bài báo khác mở rộng bài báo năm 1907, trong đó thêm vào hiệu ứng sự lệch ánh sáng do các vật thể có khối lượng lớn gây ra khi ánh sáng đi gần vào.

Thuyết tương đối tổng quát (GR) là một lý thuyết hấp dẫn được phát triển bởi Albert Einsteinn từ 1907 và 1915 cùng với sự giúp đỡ của Marcel Grossmann. Theo lý thuyết này, có sự hút nhau giữa các vật thể là do sự uốn cong không thời gian do các vật thể gây ra.

Trước khi ra đời thuyết tương đối tổng quát, định luật vạn vật hấp dẫn của Newton đã được công nhận hơn hai trăm năm và miêu tả đúng lực hấp dẫn giữa các vật, mặc dù chính Newton không xem lý thuyết của ông đã miêu tả đúng bản chất của hấp dẫn. Trong thiên văn, đã có nhiều quan sát cẩn thận cho thấy sự sai lệch không giải thích được giữa lý thuyết và các quan sát. Theo mô hình của Newton, hấp dẫn là lực hút giữa các vật với nhau, tuy ông không rõ bản chất của lực này, về cơ bản lý thuyết đã miêu tả thành công chuyển động của các hành tinh.

Tuy nhiên, các thí nghiệm và quan sát cho thấy mô hình của Einstein có liên quan đến một vài hiệu ứng chưa giải thích được trong mô hình của Newton, như là những dị thường nhỏ trong chuyển động của sao Thủy và các hành tinh khác. Thuyết tương đối tổng quát cũng tiên đoán nhiều hiệu ứng kì lạ của hấp dẫn, như sóng hấp dẫn, thấu kính hấp dẫn, và một hiệu ứng hấp dẫn tác động lên thời gian đó là sự giãn thời gian do hấp dẫn. Nhiều tiên đoán đã được thực nghiệm xác nhận, và nhiều chủ đề trong lý thuyết vẫn đang được nghiên cứu. Ví dụ, mặc dù có những chứng cứ gián tiếp về sóng hấp dẫn, các chứng cứ thực nghiệm trực tiếp về sự tồn tại của sóng hấp dẫn vẫn đang được tìm kiếm bởi nhiều tổ chức các nhà khoa học như các dự án LIGO, GEO 600...

Thuyết tương đối tổng quát được phát triển thành một công cụ cơ bản trong thiên văn vật lý hiện đại. Nó cung cấp những hiểu biết nền tảng về lỗ đen, vùng không thời gian nơi hấp dẫn rất mạnh mà ngay cả ánh sáng cũng không thể thoát ra được. Sự có mặt của chúng thông qua những bức xạ cường độ mạnh của các đối tượng thiên văn như nhân các thiên hà hoạt động hay các quasar. Thuyết tương đối tổng quát cũng là một phần trong mô hình chuẩn của Big Bang về nguồn gốc vũ trụ.