Работая над общей теорией относительности, Эйнштейн сделал несколько последовательных логических выводов на основе предположений. Они имели разное значение, и коллеги Эйнштейна приняли во внимание не все из них.
Принцип эквивалентности: инертная масса равна гравитационной, и разные тела падают в вакууме с одинаковым ускорением.
Принцип соответствия: общая теория относительности должна включать в себя, как частный случай, теорию гравитации Исаака Ньютона. Потому что для слабых гравитационных полей и медленных скоростей – например, для броска камня или движения планет по орбитам – закон тяготения Ньютона прекрасно работал с тех пор, как был сформулирован в 17 веке.
Законы сохранения: в замкнутой системе энергия и импульс остаются постоянными. Они не могут возникнуть из ниоткуда или исчезнуть бесследно.
Ковариантность (расширенный принцип относительности): уравнения гравитационного поля должны быть одинаковыми во всех системах координат, то есть оставаться неизменными при преобразовании из одной системы в другую. В том числе и для систем, движущихся с ускорением, в том числе находящихся в гравитационном поле.
Эмпиризм: как и любая полезная научная теория, общая теория относительности должна подтверждаться результатами наблюдений и экспериментов. Она должна, с одной стороны, предсказывать те результаты, которые теория Ньютона предсказывает неверно или вообще не предсказывает. И, с другой стороны, она должна объяснять те данные, которых не объясняет теория Ньютона.
Такими принципами руководствовался Эйнштейн, работая над общей теорией относительности. По крайней мере, так можно сказать, оглядываясь назад. Результаты опытов, кроме достаточно точных измерений, подтверждающих принцип эквивалентности, поначалу не имели большого значения. До тех пор, пока не удалось объяснить особенность орбиты Меркурия.