Đây là khung lý thuyết để giải thích hành vi của vũ trụ ở mức độ, có nghĩa là, ở cấp độ của các thiên hà, các hành tinh, ngôi sao hoặc các hệ thống năng lượng mặt trời và các thiên thể cơ quan. Bất kỳ lý thuyết chuyển động nào cố gắng giải thích cách mà tốc độ (và các hiện tượng liên quan) xuất hiện thay đổi từ người quan sát này sang người quan sát khác sẽ là Thuyết tương đối.
Cả lý thuyết thuyết tương đối rộng và thuyết tương đối hẹp. Cả hai đều được giới thiệu bởi nhà khoa học Albert Einstein vào đầu thế kỷ 20.
Hai lý thuyết tương đối đặt nền móng cho vật lý hiện đại và nhờ chúng mà chúng ta có thể hiểu rõ hơn về hoạt động của vũ trụ, cũng như cấu trúc của không gian và thời gian.
Thuyết Tương đối Đặc biệt: Đầu tiên nó nói: tốc độ ánh sáng là một hằng số, nghĩa là, bất kể hệ quy chiếu nào được sử dụng, tốc độ ánh sáng không thay đổi.
Tương tự, có các hằng số khác: điện tích và pha của sóng.
Thứ hai: Einstein tuyên bố rằng có một chiều thứ tư: thời gian, do đó, vũ trụ nằm trong cái mà ngày nay được gọi là chronotope hoặc không-thời gian, điều này tạo nên một hằng số khác với chiều trước: khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ trong vũ trụ nó không thay đổi theo không-thời gian, điều này xảy ra, nếu hai điểm dịch chuyển ra xa nhau, thời gian và không gian bị bóp méo, giữ cho không-thời gian không đổi.
Thứ ba: khối lượng và năng lượng là tương đương, từ đó xuất hiện phương trình E = mc2, nghĩa là năng lượng của một vật (ở trạng thái nghỉ) bằng khối lượng của vật đó nhân với tốc độ ánh sáng nâng lên thành lũy thừa thứ hai.
Thứ tư: các phép biến đổi Lorentz, vốn gây tò mò về toán học vì thực tế tất cả những người đóng góp và nhà toán học đều biết chúng nhưng biết chính xác cách sử dụng chúng, đã được Einstein sử dụng thay vì các phép biến đổi Gallic (được Newton sử dụng) để giải thích chuyển động tương đối và với họ để có được rằng khối lượng, chiều dài của một vật và thời gian thay đổi theo tốc độ, nói cách khác, giải thích sự biến dạng của không-thời gian. Vì các phép biến đổi Galileo là một trường hợp cụ thể của các phép biến đổi Lorentz, chúng ta có thể nói rằng cơ học Newton là một trường hợp cụ thể của cơ học tương đối tính (hay lý thuyết tương đối).
Thứ năm: một người quan sát không thể phân biệt cho dù anh khung tham chiếu là điện thoại di động hoặc tĩnh trừ khi tăng tốc xảy ra.
Thứ sáu: Các định luật của vũ trụ áp dụng như nhau trong bất kỳ hệ thống quán tính nào.
Nó trở nên cần thiết, khi một số dị thường nhất định trong vũ trụ không thể giải thích được theo cơ học Newton hay vật lý cổ điển. Nó có một số tiền nhân như biến đổi Lorenz, thực tế là tốc độ ánh sáng không thay đổi trong bất kỳ hệ quy chiếu nào, thực tế là sao Thủy lệch khỏi quỹ đạo được dự đoán bởi Kepler và Newton mà không có sự tồn tại của vật thể khác thu hút nó. Đó không phải là mặt trời để đặt tên cho một số ít.
