אינשטיין נמנה עם אותם אנשי סגולה, שנוכחותם מעניקה משמעות מיוחדת למאה שלהם, בדומה לאפלטון ולאריסטו במאות הרביעית והחמישית לפסה"נ, לקופרניקוס במאה השש־עשרה, לניוטון במאה השבע־עשרה ולדארווין במאה התשע־עשרה. מעבר לכך, אינשטיין היה אל נכון היחיד מבין אנשי המדע של המאה העשרים שלא היה לו תחליף. אמנם, לעדותו, “מאך ודאי היה מגיע לתורת היחסות (המצומצמת) אילו, בעודו צעיר, שאלת מהירותו של האור הייתה מעסיקה את הפיזיקה”¹, אבל גם אם הערכתו נכונה לגבי תורת היחסות המצומצת, ספק אם אפשר להחילה על תורת היחסות הכללית.

אינשטיין הכיר, כמובן, את הגאומטריות הלא־איקלידיות של פואנקרה, גאוס ולובצ’בסקי שפותחו במאה התשע־עשרה. אבל גם כאשר מביאים בחשבון את חובו הגדול לרימן, שסיפק את הבסיס המתמטי לגאומטריה של מרחב עקום (אבל לא של מרחב־זמן עקום), ואת הצעתו של מינקובסקי למרחב־זמן ארבעה־ממדי, אי אפשר שלא להתפעל מהראייה המקיפה של אינשטיין, שנעצה את המסמר האחרון בארון הקבורה של הזמן והמרחב הניוטונים. דעה פיקנטית על גאונותו של אינשטיין השמיע המתמטיקאי הדגול, בן המאה העשרים, דיוויד הילברט, בכינוס של מתמטיקאים, שרבים בהם פקפקו בבקיאותו המתמטית של אינשטיין: “אתם יודעים מדוע אמר אינשטיין את הדברים המקוריים והעמוקים ביותר שנאמרו בדורנו על החלל והזמן? משום שלא למד דבר על הפילוסופיה והמתמטיקה של הזמן והחלל”². דומה כי פרפרזה על דבריו של הביוכימאי ארווין צַ’רגָף, שהצביע על שונותה של האמנות מהמדע, מיטיבה להמחיש את ייחודו של אינשטיין. צ’רגף אמר כי שום צייר מלבד פיקסו לא היה מצייר את העלמות מאוויניון. לעומת זאת, את הקוד הגנטי היו מגלים בכל מקרה. בשינוי קל אפשר לומר על אינשטיין, כי את כוח הכבידה כתכונה גאומטרית של המרחב איש לא היה הוגה זולתו. אפשר כמובן לחלוק על אמירה זו. ייתכן שרעיון זה היה צץ בשלב זה או אחר של החשיבה המדעית גם ללא אינשטיין, אבל אין ספק שתורת היחסות הכללית מייצגת תפישה מדהימה במקוריותיה.

אין קושי לעקוב אחר החשיבה האינטואיטיבית של אריסטו, שייחסה את כוח המשיכה של כדור הארץ לשאיפתם של כל הגופים החומריים לחזור לכור מחצבתם במרכז העולם (שהוא כדור הארץ). קל לעמוד על האנלוגיה של ויליאם גילברט ב־1600 בין הכוח המגנטי לכוח הכבידה (כדור הארץ הוא מגנט גדול). אפשר לעקוב אחר קו מחשבתו של קפלר, שנדרש לבחור בין שני הסברים להבדלים במהירות תנועתם של כוכבי הלכת סביב השמש³, או אחר מחשבתו המבריקה של ניוטון כשהחיל את הכבידה המקומית על היקום בכללותו. אבל היגיון אינטואיטיבי זה נשבר אצל אינשטיין. הוא הגביל את התפשטות כוח הכבידה למהירות האור, ופירוש הדבר הוא כי כוכבים שאנו רואים בשמים אינם מעידים בהכרח על קיומם בהווה אלא על זמן כלשהו בעבר, כאשר אורם – הנקלט עכשיו בעינינו – יצא לדרכו. לפי ניוטון, אם השמש תתפוצץ לפתע ותיעלם – כל כוכבי הלכת במערכת השמש יתפזרו לאלתר לכל עבר, שכן הסוכנים העלומים של הכבידה הניוטונית נעים במהירות אינסופית בחלל. לפי אינשטיין, תושבי כדור הארץ יחושו בהיעלמות השמש כעבור שמונה דקות מרגע ההתפוצצות – שזה הזמן הנדרש לגלי הכבידה לעבור את 150 מיליון הקילומטרים מהשמש שלנו.

על פי המשוואה של אינשטיין, E=mc², מתקיימים יחסי התמרה מוגדרים בין מסה לאנרגיה. שנייה אחת של קרינת אור עולה לשמש באובדן מסה של ארבעה מיליון טון. לפי ניוטון, לפוטונים של אור, שהם בעלי אנרגיה אבל חסרי מסה, אין שום השלכה על מסת השמש ועל הכבידה שלה. יתר על כן, הוא הראה שכוח המשיכה בין שני גופים חומריים פועל ביחס ישר למכפלות מסותיהם וביחס הפוך לריבוע המרחק שביניהם. אבל מהי אותה תכונה פנימית של החומר, היוצרת את כוח המשיכה, הוא לא ידע להסביר. במיוחד התקשה להבין איך הוא פועל בין שני גופים הרחוקים זה מזה מרחק רב. “אין זה מתקבל על הדעת”, כתב ניוטון, “שחומר גס ודומם יפעל על חומר אחר וישפיע עליו ללא תיווך של משהו אחר, שאיננו חומר – ללא מגע הדדי […]. האפשרות שכבידה היא עניין מולד, פנימי ומהותי לחומר, כך שגוף אחד יוכל לפעול ממרחק על גוף אחר דרך החלל הריק, ללא תיווך של משהו אחר, אשר באמצעותו עוברים הכוח והפעולה מאחד לשני, היא בעיני אבסורד כל כך גדול, עד כי אינני מאמין שאדם בעל חשיבה סבירה בעניינים פילוסופיים יוכל להיכשל בו”. הואיל וכך, ניוטון ייחס את מקור המשיכה ואת פעולתו המסתורית מרחוק לאלוהים, כפי שהיה משוכנע כי תנועת כל הפלנטות בכיוון אחד לא היתה יכולה להיעשות על ידי גורל עיוור, אלא על ידי התערבות אלוהית.

היה זה המתמטיקאי והאסטרונום הצרפתי לַפּלַס (Laplace), במאמרו לאקדמיה למדעים ב־1773, שהוכיח מתמטית כי מערכת השמש יציבה ואינה זקוקה לעזרתו של האל לשמירת יציבותה. אינשטיין פיענח את המסתורין של מנגנון הכבידה מכיוון שונה לחלוטין. הוא הציע לראות בכבידה לא תכונה פנימית של החומר, כגרסתו של ניוטון, אלא תוצר של המרחב, המתעקם סביב מסות של חומר. בהצעה זו היה טמון השבר האינטואיטיבי השני שחולל אינשטיין.

כשאנחנו מנתרים באוויר, זורקים אבן או עוקבים אחרי תנועת כוכבי הלכת, איננו רואים מרחב עקום. אין שום רמז שיקשור באופן אינטואיטיבי את עקמימותו של המרחב לגובה הניתור שלנו, להאצת האבן הנופלת על הארץ או למסלולי הכוכבים בשמים. המעבר מהתפישה האינטואיטיבית של הכבידה לתפישה הגאומטרית של אינשטיין מחייב הינתקות מחשבתית נועזת מאופני חשיבה מוסכמים. דרושה מחשבה מקורית מאין כמוה כדי להניח שהכבידה איננה תכונה פנימית של החומר (הגורמת לעצמים חומריים להימשך זה אל זה), אלא של מרחב המתעקם סביבה ויוצרת מעין מכתש, שאליו נופלים כוכבי הלכת כמו כדורים בגלגל הרולטה, או בדומה ליריעת גומי המתעקמת סביב משקולת המונחת בחיקה. למען הדיוק, האנלוגיה בין יריעת הגומי והמשקולת לבין מסה המעקמת סביבה את המרחב היא פשטנית, שכן המסה מעקמת את המרחב מכל עבריו ולא רק מכיוון אחד. יתרה מזאת, על פי אינשטיין אי אפשר לעקם מרחב בלי להשפיע על הזמן, באשר שלושת ממדי המרחב וממד הזמן כרוכים יחד במרחב־זמן בעל ארבעה ממדים. העיקרון היחסותי, שאליו התוודענו בתורת היחסות המצומצמת, חוזר אפוא ומופיע גם בתורת היחסות הכללית. המרחב, כמו הזמן, הוא ישות יחסית, ולא קבועה ומוחלטת. את השוני המהותי הזה היטיב להגדיר ג’ון וילר, מהפיזיקאים הבולטים של המאה העשרים: “החומר אומר למרחב איך להתעקם; המרחב אומר לחומר איך לנוע”.

לדברי סטיבן הוקינג, תורתו של אינשטיין שינתה כליל את התייחסותנו למרחב. לפני אינשטיין, אומר הוקינג, המרחב והזמן נתפשו כזירה שבה מתרחשים אירועים, בעוד היא עצמה אינה מושפעת מהמתרחש בה. אינשטיין הפך את המרחב והזמן מרקע פסיבי למשתתפים פעילים ביקום דינמי. אינשטיין היה מודע למהפכה המחשבתית של הגותו, לפיה מסה ואנרגיה מעקמים את המרחב־זמן, תפישה שהבשילה במוחו שלב אחר שלב, בעמל רב. לפיזיקאי ארנולד זומרפלד הוא כתב, בין השאר: “אני עוסק עתה כמעט אך ורק בבעיית הכבידה. […] דבר אחד ודאי, מעולם לא עיניתי את עצמי במשהו דומה לו. […] בהשוואה לבעיה הזאת, היחסות המקורית [המצומצמת] היא משחק ילדים” (פויר, הערה 41).

בנובמבר 1915 הציג אינשטיין את הגרסה האחרונה והסופית של תורת היחסות הכללית. כמו גרסאותיה הקודמות גם זו עוררה מחלוקת, אבל זמן קצר לאחר פרסומה התברר שעיקום המרחב־זמן מסביר אנומליה טורדנית במסלולו של כוכב הלכת חמה. אינשטיין לא היה זקוק לכוכב הלכת חמה כדי להשתכנע באמיתות תורתו. היא כל כך יפה, אמר, שהיא חייבת להיות נכונה. מקס פלנק נמנה עם אלה שנשבו בקסמיה. הקשר ההדוק בין יופי, אמת ומציאות, כתב לאינשטיין, הוכיח עצמו פעם נוספת כאפקטיבי. ג’ון וילר הצטרף להערכתו של פלנק, אבל קבל על כך שתורת הכבידה של אינשטיין היא גן עדן לתאורטיקנים וגיהנום לנסיינים. שום תאוריה לפניה, אמר, לא הציבה קשיי בוחן גדולים כל כך. מצדדיה ומתנגדיה של היחסות הכללית הסכימו שאפשר להפריך או לאשש את התפישה הגאומטרית של הכבידה באמצעות אחד מניבוייה, לפיו קרן אור שתחלוף ליד גוף מסיבי, דוגמת השמש שלנו, תימשך לעברו ולפיכך תוטה ממסלולה.

בהכללה, ניבוי זה הציב את היחסות הכללית בהתנגשות חזיתית עם תורת הכבידה של ניוטון, שכן בהיות חלקיקי האור (הפוטונים) נטולי מסה, על פי ניוטון הם אמורים להיות אדישים לכוח הכבידה של השמש, ואילו על פי אינשטיין מסת השמש מעקמת את המרחב סביבה, ועקמימות זו אמורה לגרום לקרן האור לסטות מנתיבה הישר ולנטות לעבר השמש, בין שחלקיקיה מסיביים ובין שלא. להמחשה: אם נציב בטבורה של טרמפולינה משקולת כבדה, ומצד אחד של הטרמפולינה נגלגל כדור טניס בקו ישר לצדה הנגדי, ניווכח שמסלול הכדור מתעקם בחצותו את השקע שיוצרת המשקולת באריג. הואיל וכך, אם נתייצב בצד הנגדי ונתבונן מגובה הטרמפולינה בכדור המתעקם לעברנו, נראה כאילו הכדור יצא מימין למקומו האמיתי, בקו ישר הממשיך את הקטע האחרון של מסלולו. מכאן שאם תצפית תראה שחלה תזוזה ימינה במיקומו של כוכב, אשר קרני אורו חולפים ליד גוף מסיבי בדרכן אלינו, תהיה זו הוכחה ניצחת לעיקום המרחב על ידי מסת חומר.

השמש, שהיא כוכב השֶבת הקרוב ביותר אלינו, היא גוף אידיאלי לעריכת הניסוי, שכן בעת ליקוי חמה מלא ניתן לראות אם קרני אורם של כוכבים רחוקים, הממוקמים בקו ישר מאחוריה, אכן מוטות לעברה בעת שהן חולפות לידה. בין השנים 1912 ל־1918 נערכו בחצי האי קרים, בארגנטינה ובארצות הברית ניסיונות שמטרתם היתה למדוד את כמות ההטיה בעת ליקוי חמה מלא. המאמצים כשלו מחמת עננות גבוהה, ציוד לקוי, ובמקרה של חצי האי קרים עקב פריצת מלחמת העולם הראשונה. אינשטיין נקט עמדה של שוויון נפש כלפי ניסיונות אלה. “לאחר שהצלחתי להוכיח מעל לכל ספק את משוואות הכבידה”, אמר למקורביו, “לא חשוב מה יראו התצפיות” (פולסינג, הערה 34). בפועל הוא עקב בעניין רב אחר הכנותיהן של המשלחות, ביודעו שהאישוש המלא לתורתו יבוא מהן. הוא הפעיל לחץ כבוש על ידידיו לבצע את התצפיות הדרושות, ואף היה מוכן ב־1914 לממן מכיסו חלק מהוצאותיה של המשלחת לאי קרים.

ההכנות לתצפית, העתידה להיות היסטורית, החלו ב־29 במאי 1919 ברגל ימין. הליקוי המלא של השמש היה אמור להתחיל במזרח האוקיינוס השקט, לעבור לדרום אמריקה ולדרום האוקיינוס האטלנטי, ולהסתיים לקראת ערב באפריקה. בראש המשחת עמד ארתור אדינגטון, פרופסור לאסטרונומיה ולפילוסופיה בקיימברידג', האיש הנכון בעיתוי הנכון. בגיל 36 כבר קנה לעצמו מעמד ציבורי מיוחד לא רק כאסטרונום הבריטי החשוב בדורו, כי אם גם כהוגה ופילוסוף דעתן. כאשר החמיאו לו שהוא אחד משלושה אנשים בעולם המבינים את תורת היחסות, הגיב אדינגטון לאחר שתיקה קצרה, שהוא תוהה בלבו מיהו האדם השלישי⁴. כסרבן מלחמה מוצהר, מתוקף אמונתו הקווייקרית, סירב אדינגטון להיענות לגיוס הכללי שהוכרז בבריטניה לקראת סוף מלחמת העולם הראשונה⁵. מי שגאל את הממשלה הבריטית מהמצב המביך של העמדת אדינגטון לדין היה פרנק דייסון, התוכן המלכותי של בריטניה ומנהל המצפה בגריניץ'. הוא הסביר לרשויות שאדינגטון עסוק בהכנות לשיגור משלחת חשובה (ביוזמתו של דייסון) לאימות תורתו של אינשטיין. ואכן, אדינגטון נערך היטב למסע המדעי. הוא אסף מבעוד מועד סכום כסף נכבד למימון ההוצאות, וכדי למנוע ממזג האוויר לחבל במשימתו הרכיב שתי משלחות: אחת, בראשותו, לאי פרינצ’יפה, מול חוף גאבון באפריקה, והשנייה לעיר סוברל, בצפון מזרח ברזיל. למעשה, אדינגטון היה כה משוכנע בנכונותה של תורת היחסות, שהוא לא היה טורח לשגר את המשלחות לאימות התאוריה אם היה הדבר תלוי בו.

אינשטיין חשב כמוהו. עם קבלת התוצאות החיוביות מפרינצ’יפה הוא הגיב בנימה מאופקת: “ידעתי כל הזמן שהתאוריה נכונה”. וכאשר נשאל כיצד היה מגיב אילו הממצאים היו מפריכים את תורתו, השיב: “במקרה כזה הייתי מצר בצערו של האל, מפני שהתאוריה נכונה” (פולסינג, הערה 34). אינשטיין היה מיטיב לעשות לו אמר שהוא היה מצר בצערו של אדינגטון, שכן אלמלא אמונתו הנחרצת של האחרון בתורתו של הראשון ספק אם תורת היחסות הכללית היתה זוכה לאישוש באותה שנה גורלית.

כבר בתצלומים שנערכו בעת ליקוי החמה בארצות הברית, שנה קודם ליציאת משלחתו של אדינגטון, התגלתה סטייה במאות אחוזים של קרן האור מהניבוי של אינשטיין. גם הממצאים משתי המשלחות של אדינגטון הצביעו על סטייה שבין 0.9 ל־1.8 שניות של הקשת, בעוד שהתאוריה של אינשטיין ניבאה סטייה של 1.7. למעשה, בידי אדינגטון היו שלוש מערכות של לוחות צילום משתי המשלחות. החדות ביותר היו דווקא מסוברל, והן הראו על סטייה של 1.98 שניות, כלומר גדולה יותר מהחיזוי של אינשטיין. יתרה מזאת, לדעת דניס אוברביי – העורך המדעי של הניו יורק טיימס – גם הכבידה הניוטונית יכולה לגרום לקרן אור להתעקם, אם משלבים בה את העיקרון היחסותי של אינשטיין לגבי שקילות המסה והאנרגיה. שכן, אם לאור יש אנרגיה, אזי יש לו גם מסה, ולפיכך הוא עשוי לחוש בכבידה הניוטונית. ואמנם, מכשיר האסטרוגרף בסוברל, אשר סיפק את הממצאים החדים יותר, הראה על סטייה קרובה יותר לחיזוי הניוטוני מאשר לניבוי של אינשטיין. הממצאים לקו אפוא בעמימות רבה, מה שלא הפריע לאדינגטון להטיל את מלוא כובד משקלו לטובת אינשטיין. הוא ביטל את ממצאי האסטרוגרף בטענה המפוקפקת שחום השמש השפיע על דיוק המדידה, ומיצע רק את הממצאים של המכשירים האחרים. התוצאה שקיבל היתה 1.75 שניות, קרובה מאוד לניבוי של אינשטיין. הכרעתו של אדינגטון שיקפה את גישתו, לפיה “אין לתת אמון בשום ניסוי עד שיאושש על ידי התאוריה”, קל וחומר על ידי תאוריה שהיה לו אמון מלא בנכונותה. מבקריו מחו בחריפות על התעלמותו מהאסטרוגרף בסוברל, אבל כוחם לא עמד להם מול הברית אדינגטון־דייסון.

לכינוס המיוחד של החברה המלכותית לאסטרונומיה, שהתקיים ב־6 בנובמבר 1919, הגיעו גדולי המדענים של בריטניה. תורת הכבידה של אינשטיין הוכרה בו כתורה מוכחת. תומסון, נשיא החברה המלכותית, סיכם את הכינוס בדברי הלל על תורת היחסות הכללית. הוא תיאר אותה כאחד ההישגים הגדולים של המחשבה האנושית. התקשורת הבריטית יצאה מגדרה. כותרות ענק בעיתונים הלונדוניים בישרו בתדהמה ובפליאה על אישוש תורתו של אינשטיין, לצד תגובות פושרות ואפילו עוינות, בעלות נימות אנטישמיות ולאומיות. אינשטיין, שנתפש כספק גרמני ספק שוויצרי, אבל בוודאות יהודי, לא היה מושא אידאלי להערצה במדינה שליקקה עדיין את פצעיה מהמלחמה האכזרית באויב הגרמני. יתר על כן, תורתו של אינשטיין קראה תיגר על חוקי הפיזיקה הנצחיים של בן אומתם הדגול, ניוטון, ואיימה על מעמדו האלוהי. ואמנם, טיימס הלונדוני הכתיר את עמודו הראשון בכותרת: “מהפכה במדע – אינשטיין נגד ניוטון”. התבערה התקשורתית חצתה בהרף עין את האוקיינוס האטלנטי. ב־10 בנובמבר יצא הניו יורק טיימס בכותרת באותיות קידוש לבנה: “התאוריה של אינשטיין חוגגת את ניצחונה”. תמונתו עיטרה את העמודים הראשונים של מרבית העיתונים, ויומני החדשות בקולנוע תיעדו חזור ותעד את הופעותיו הציבוריות. ביולי 1920 הכריז כתב העת המדעי סיינטיפיק אמריקן על פרס של 5,000 דולר (שווה ערך ל־50,000 דולר היום) לכתבה שתסביר בדרך שווה לכל נפש את תורת היחסות הכללית. כאשר הגיע אינשטיין לביקור ראשון בניו יורק, ב־1921, ניצבו המונים בצדי הרחובות שבהן עברה שיירת המכוניות שלו וערכו לו קבלת פנים השמורה לגיבורי האומה. תוך זמן קצר היה לכוכב עליון בשתי היבשות. צ’רלי צ’פלין, שהזמין את אינשטיין להקרנת הבכורה של סרטו אורות הבמה, סקר את הקהל שקידם את פניהם בתשואות סוערות ולחש באוזנו: “הם מוחאים לי כפיים כי כולם מבינים אותי. לך מוחאים כפיים כי אף אחד לא מבין אותך” (פולסינג, הערה 34).

בדיעבד, התצפיות מפרינצ’יפה איבדו מחשיבותן כראיות מכריעות לאמיתותה של תורת היחסות הכללית, שאיחדה מרחב, זמן, מסה, אנרגיה, תנועה ואור במסגרת אחת. פוריותה המדהימה של תורה זו ביססה את מעמדה בקהילה המדעית והקנתה לה מעמד איתן. בין השאר הולידה תורת היחסות הכללית ישויות מוזרות, כגון כוכבים המכונים “חורים שחורים”⁶, “הנקודה הסינגולרית” (נקודת האנרגיה הייחודית הנמצאת בלב חורים שחורים וביסוד היקום הבראשיתי), “המפץ הגדול”, “מחילות תולעים” (מנהרות במרחב־זמן, היוצרות קיצורי דרך בין שני אזורים מרוחקים בחלל והמאפשרות נסיעה לאחור בזמן וחיבור בין יקומים מקבילים) ו"הקבוע הקוסמולוגי" (כוח דחייה, המכונה גם “אנרגיה אפלה”, האחראי להתפשטות מואצת של הקיום).

ב־1907, בפרק הזמן שבין תורת היחסות המצומצמת לתורת היחסות הכללית, הגה אינשטיין ניסוי מחשבתי שהוכיח את עקרון השקילות (האקוויוולנטיות) בין תאוצה לכבידה. לא בכדי ציין אינשטיין עיקרון זה כמחשבה המשמחת ביותר שהגה, שכן לא זו בלבד שהיא הראתה כי הכבידה היא תכונה של המרחב ולא של החומר, ובכך סללה את דרכו לגיבוש תורת היחסות הכללית, היא גם הצטיינה במקוריות רבה. ככלות הכל, כבידה היא תכונה מהותית של החומר (אליבא דניוטון) או של המרחב (אליבא דאינשטיין), ואילו תאוצה היא תוצר של תנועה. אף על פי כן אינשטיין לא ראה בשוני הזה עניין מהותי. לראיה, בהיעדר כבידה, אדם העולה במעלית אטומה מקומת הקרקע לקומה העליונה אינו יכול לקבוע אם הכוח המצמיד את רגליו לרצפה נובע משדה הכבידה של כדור הארץ או מתאוצת המעלית. שכן במעלית המואצת בקצב של 9.8 מטרים בשנייה – הזהה לקצב התאוצה של גופים הנופלים בנפילה חופשית על פני כדור הארץ – הכוח המרתק את הנוסע לרצפה זהה לכוח שמפעילה עליו הכבידה בשעה שהמעלית נמצאת במנוחה.

לעקרון השקילות היו השלכות חשובות על הקוסמולוגיה, שהמרהיבה בהן התגלתה באזור הכבידה הקיצוני של החורים השחורים. על פי עקרון השקילות, הזמן מואט לא רק על ידי תנועה מואצת, כי אם גם על ידי הכבידה. זו מאטה את מהלך הזמן של גוף המתקרב לאזור אופק האירוע של חור שחור⁷, עד עצירתו המוחלטת. אם נעקוב אחרי אסטרונאוט ביש מזל שהתקרב מדי לחור שחור, נראה את מחוג השניות שלו מאט את מהלכו, ובהגיעו לאופק האירוע הוא קופא על מקומו.