Teori relativitas biasanya mencakup dua teori fisika yang saling terkait oleh Albert Einstein : relativitas khusus dan relativitas umum , yang diusulkan dan dipublikasikan masing-masing pada tahun 1905 dan 1915. Relativitas khusus berlaku untuk semua fenomena fisik tanpa adanya gravitasi . Relativitas umum menjelaskan hukum gravitasi dan hubungannya dengan gaya alam. Relativitas umum berlaku untuk bidang kosmologi dan astrofisika, termasuk astronomi. Teori ini mengubah fisika teoretis dan astronomi selama abad ke-20, menggantikan teori mekanika berusia 200 tahun yang terutama diciptakan oleh Isaac Newton .Teori ini memperkenalkan konsep-konsep termasuk ruangwaktu 4 dimensi sebagai entitas ruang dan waktu yang terpadu , relativitas simultanitas , dilatasi waktu kinematik dan gravitasi , dan kontraksi panjang . Dalam bidang fisika, relativitas meningkatkan ilmu tentang partikel elementer dan interaksi fundamentalnya, bersamaan dengan mengantar masuk era nuklir . Dengan relativitas, kosmologi dan astrofisika meramalkan fenomena astronomi yang luar biasa seperti bintang neutron , lubang hitam , dan gelombang gravitasi Relativitas khusus adalah teori tentang struktur ruangwaktu . Teori ini diperkenalkan dalam makalah Einstein tahun 1905 " On the Electrodynamics of Moving Bodies " (untuk kontribusi banyak fisikawan dan matematikawan lainnya, lihat History of special relativity ). Relativitas khusus didasarkan pada dua postulat yang bertentangan dalam mekanika klasik : Hukum fisika berlaku sama untuk semua pengamat dalam kerangka acuan inersia apa pun relatif satu sama lain ( prinsip relativitas ). Kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah sama untuk semua pengamat, terlepas dari gerak relatif mereka atau gerak sumber cahaya . Teori yang dihasilkan lebih cocok dengan eksperimen daripada mekanika klasik. Misalnya, postulat 2 menjelaskan hasil eksperimen Michelson–Morley . Selain itu, teori tersebut memiliki banyak konsekuensi yang mengejutkan dan berlawanan dengan intuisi. Beberapa di antaranya adalah: Relativitas simultanitas : Dua kejadian yang simultan bagi satu pengamat, mungkin tidak simultan bagi pengamat lain jika pengamat berada dalam gerakan relatif. Dilatasi waktu : Jam yang bergerak diukur berdetak lebih lambat daripada jam "diam" pengamat. Kontraksi panjang : Objek diukur menjadi lebih pendek dalam arah pergerakannya terhadap pengamat. Kecepatan maksimum terbatas : Tidak ada objek fisik, pesan atau garis medan yang dapat bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Efek gravitasi hanya dapat merambat melalui ruang angkasa pada kecepatan cahaya, tidak lebih cepat atau seketika. Kesetaraan massa–energi : E = mc 2 , energi dan massa adalah setara dan dapat diubah. Massa relativistik , ide yang digunakan oleh beberapa peneliti. Ciri khas relativitas khusus adalah penggantian transformasi Galileo dalam mekanika klasik dengan transformasi Lorentz . (Lihat persamaan elektromagnetisme Maxwell . ) Relativitas umum adalah teori gravitasi yang dikembangkan oleh Einstein pada tahun 1907–1915. Pengembangan relativitas umum dimulai dengan prinsip kesetaraan , yang menyatakan bahwa keadaan gerak yang dipercepat dan keadaan diam dalam medan gravitasi (misalnya, ketika berdiri di permukaan Bumi) secara fisik identik. Hasil dari ini adalah bahwa jatuh bebas adalah gerak inersia : sebuah benda yang jatuh bebas jatuh karena itulah cara benda bergerak ketika tidak ada gaya yang bekerja padanya, alih-alih karena gaya gravitasi seperti dalam mekanika klasik . Ini tidak sesuai dengan mekanika klasik dan relativitas khusus karena dalam teori-teori tersebut benda yang bergerak secara inersia tidak dapat berakselerasi terhadap satu sama lain, tetapi benda yang jatuh bebas melakukannya. Untuk mengatasi kesulitan ini, Einstein pertama kali mengusulkan bahwa ruangwaktu melengkung . Einstein mendiskusikan idenya dengan matematikawan Marcel Grossmann dan mereka menyimpulkan bahwa relativitas umum dapat dirumuskan dalam konteks geometri Riemannian - @gof_history_no1