Teori relativitas Albert Einstein adalah sebuat set yang terdiri dari dua teori fisika: relativitas umum dan relativitas khusus. Kedua teori ini diciptakan untuk menjelaskan bahwa gelombang elektromagnetis tidak sesuai dengan teori gerakan Newton.
Gelombang elektromagnetis dibuktikan bergerak pada kecepatan yang konstan, tanpa dipengaruhi gerakan sang pengamat. Inti pemikiran dari kedua teori ini adalah bahwa dua pengamat yang bergerak relatif terhadap masing-masing akan mendapatkan waktu dan interval ruang yang berbeda untuk kejadian yang sama, namun isi hukum fisik akan terlihat sama oleh keduanya.
Relativitas khusus
Tulisan Einstein tahun 1905, "Dalam Elektrodinamika Benda Bergerak", memperkenalkan teori relativitas khusus. Relativitas khusus mempertimbangkan bahwa pengamat dalam inertial reference frame yang bergerak seragam relatif terhadap satu sama lain tidak dapat melakukan eksperimen apa pun untuk menentukan salah satu dari mereka dalam "gerakan absolute". Teori ini menyimpulkan bahwa kecepatan cahaya dalam ruang hampa akan sama dengan pengamat ini (yaitu, sebuah kecepatan invariant pengamat).
Salah satu dari kekuatan relativitas khusus adalah dia dapat diturunkan hanya dari beberapa premis:
- Kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah konstan dan sama dengan ke 299.792.458 meter per detik.
- Hukum fisika adalah sama bagi seluruh pengamat dalam "frame inertial."
Relativitas umum
Relativitas umum diterbitkan oleh Einstein pada 1916 (diserahakan sebagai satu seri pengajaran sebelum "Prussian Academy of Science" 25 November 1915). Tetapi, matematikawan Jerman David Hilbert menulis dan menyebarluaskan persamaan sejenis sebelum Einstein. Ini tidak menyebabkan tuduhan pemalsuan oleh Einstein, tetapi kemungkinan mereka merupakan para pencipta relativitas umum.
Teori ini memberikan perkenalan persamaan yang mengganti Hukum gravitasi Newton. Teori ini menggunakan matematika differential geometri dan tensor untuk menjelaskan gravitasi. Teori ini mempertimbangkan seluruh pengamat sama, tidak hanya bagi mereka yang bergerak dengan kecepatan seragam. Hukum relativitas umum adalah sama bagi semua pengamat, meskipun mereka melaju saling berpengaruh satu sama lain. Dalam relativitas umum, gravitasi bukan lagi sebuah gaya (seperti dalam Hukum gravitasi Newton) tetapi merupakan konsekuensi dari "curvature" ruang-waktu. Relativitas umum adalah sebuah teori geometrikal yang menyimpulkan bahwa kehadiran "kurva" ruangwaktu massa dan energi, dan kurvatur ini mempengaruhi jalur partikel bebas (dan bahkan jalur cahaya).
