Ez az elméleti keret, amely megmagyarázza a viselkedését a világegyetem szintjén, azaz szinten galaxisok, bolygók, csillagok és naprendszerek és más égi testek. Bármely mozgáselmélet, amely megpróbálja megmagyarázni, hogy a sebességek (és a kapcsolódó jelenségek) megfigyelőként hogyan változnak, a relativitás elmélete lenne.
Mind az általános relativitáselmélet, mind a speciális relativitáselmélet. Mindkettőt Albert Einstein tudós vezette be a 20. század elején.
A két relativitáselmélet megalapozta a modern fizikát, és nekik köszönhetően jobban megértettük az univerzum működését, valamint a tér és az idő szerkezetét.
A különleges relativitáselmélet: Először azt mondja: hogy a fénysebesség állandó, vagyis függetlenül attól, hogy milyen referenciakeretet alkalmaznak, a fénysebesség nem változik.
Hasonlóképpen vannak más állandók is: az elektromos töltés és a hullám fázisa.
Másodszor: Einstein kijelenti, hogy van egy negyedik dimenzió: idő, ezért a világegyetem olyan, amit most hívott chronotope vagy tér-idő, ez teszi állandó eltekintve az előzőtől: a távolság bármely két pont között a világegyetemben ez nem változik a tér-időben, ennek érdekében ez megtörténik, ha két pont egymástól elmozdul, az idő és a tér eltorzul, a tér-idő állandó marad.
Harmadszor: a tömeg és az energia ekvivalens, amelyből az E = mc2 egyenlet származik, ami azt jelenti, hogy egy test energiája (nyugalmi állapotban) megegyezik a test tömegével és a második teljesítményre emelt fénysebességével.
Negyedszer: a Lorentz-transzformációkat, amelyek matematikai érdekességek voltak, mivel gyakorlatilag minden közreműködő és matematikus ismeri őket, de pontosan tudja, hogyan kell használni, Einstein használta a Galieo-transzformációk helyett (Newton által használt) a relatív mozgás magyarázatára, és velük annak érdekében, hogy a tömeg, a tárgy hossza és az idő a sebességgel változzon, más szóval magyarázza a tér-idő torzulását. Mivel a Galileo-transzformációk a Lorentz-transzformációk sajátos esetei, azt mondhatnánk, hogy a newtoni mechanika a relativisztikus mechanika (vagy a relativitáselmélet) sajátos esete.
Ötödik: a megfigyelő nem tudja megkülönböztetni, hogy ő keret referencia mobil vagy statikus hacsak gyorsulás lép fel.
Hatodik: Az univerzum törvényei ugyanúgy érvényesek bármilyen inerciális keretben.
Szükségessé vált, amikor a világegyetem bizonyos rendellenességeit a newtoni mechanika vagy a klasszikus fizika szerint nem lehetett megmagyarázni. Van néhány előzménye, például a Lorenz-transzformációk, az a tény, hogy a fény sebessége egyetlen referenciakeretben sem változik, az a tény, hogy a Merkúr eltér a Kepler és Newton által megjósolt pályától anélkül, hogy egy másik test vonzaná őt. Nem volt a nap, hogy néhányat említsünk.
