Ini adalah kerangka teoritis yang menjelaskan perilaku alam semesta pada level, yaitu pada level galaksi, planet, bintang atau tata surya dan benda langit lainnya. Teori gerak apa pun yang mencoba menjelaskan cara kecepatan (dan fenomena terkait) tampak bervariasi dari satu pengamat ke pengamat lainnya akan disebut Teori Relativitas.
Baik teori relativitas umum maupun teori relativitas khusus. Keduanya diperkenalkan oleh ilmuwan Albert Einstein pada awal abad ke - 20.
Dua teori relativitas meletakkan dasar-dasar dari yang modern fisika dan terima kasih kepada mereka kami mampu untuk lebih memahami cara kerja alam semesta, serta struktur ruang dan waktu.
Teori Relativitas Khusus: Pertama dikatakan: bahwa kecepatan cahaya adalah suatu konstanta, yaitu, tidak peduli kerangka acuan apa yang digunakan, kecepatan cahaya tidak berubah.
Demikian pula, ada konstanta lain: muatan listrik dan fase gelombang.
Kedua: Einstein menyatakan ada dimensi keempat: waktu, oleh karena itu, alam semesta berada dalam apa yang sekarang disebut kronotop atau ruang-waktu, ini membuat konstanta terpisah dari yang sebelumnya: jarak antara dua titik mana pun di alam semesta ia tidak berbeda dalam ruang-waktu, agar hal ini terjadi, jika dua titik bergerak terpisah, waktu dan ruang terdistorsi, menjaga ruang-waktu tetap konstan.
Ketiga: massa dan energi adalah ekuivalen, dari mana persamaan E = mc2 berasal, yang akan diterjemahkan sebagai energi benda (diam) sama dengan massa benda dikalikan kecepatan cahaya yang dinaikkan ke pangkat dua.
Keempat: transformasi Lorentz, yang merupakan keingintahuan matematis karena secara praktis semua kontributor dan ahli matematika mengetahuinya tetapi tahu persis bagaimana menggunakannya, digunakan oleh Einstein alih-alih transformasi Galia (digunakan oleh Newton) untuk menjelaskan gerak relatif dan dengan mereka untuk mendapatkan bahwa massa, panjang suatu benda dan waktu berubah dengan kecepatan, dengan kata lain, menjelaskan distorsi ruang-waktu. Karena transformasi Galileo adalah kasus tertentu dari transformasi Lorentz, kita dapat mengatakan bahwa mekanika Newton adalah kasus tertentu dari mekanika relativistik (atau teori relativitas).
Kelima: seorang pengamat tidak dapat membedakan apakah kerangka acuannya bergerak atau statis kecuali terjadi percepatan.
Keenam: Hukum alam semesta berlaku sama dalam kerangka kelembaman apa pun.
Ini menjadi perlu, ketika anomali tertentu di alam semesta tidak dapat dijelaskan menurut mekanika Newton atau fisika klasik. Ia memiliki beberapa anteseden seperti transformasi Lorenz, fakta bahwa kecepatan cahaya tidak berubah dalam kerangka acuan mana pun, fakta bahwa Merkurius menyimpang dari orbit yang diprediksi oleh Kepler dan Newton tanpa adanya benda lain untuk menariknya. Bukan matahari untuk beberapa nama.
