To ramy teoretyczne wyjaśniające zachowanie Wszechświata na poziomie galaktyk, planet, gwiazd czy układów słonecznych i innych ciał niebieskich. Każda teoria ruchu, która próbuje wyjaśnić sposób, w jaki prędkości (i związane z nimi zjawiska) wydają się różnić w zależności od obserwatora, byłaby teorią względności.
Zarówno teoria ogólnej teorii względności, jak i szczególna teoria względności. Obie zostały wprowadzone przez naukowca Alberta Einsteina na początku XX wieku.
Te dwie teorie względności położyły podwaliny pod współczesną fizykę i dzięki nim mogliśmy lepiej zrozumieć funkcjonowanie wszechświata, a także strukturę czasu i przestrzeni.
Teoria szczególnej teorii względności: Po pierwsze, mówi: że prędkość światła jest stała, to znaczy bez względu na zastosowany układ odniesienia prędkość światła się nie zmienia.
Podobnie istnieją inne stałe: ładunek elektryczny i faza fali.
Po drugie: Einstein deklaruje, że jest czwarty wymiar: czas, w związku z tym, że wszechświat jest w co obecnie nazywa czasoprzestrzeni lub czasoprzestrzeni, to sprawia, że stała niezależnie od poprzedniego: odległość pomiędzy dwoma dowolnymi punktami we wszechświecie nie zmienia się w czasoprzestrzeni, aby tak się stało, jeśli dwa punkty się odsuwają, czas i przestrzeń są zniekształcone, zachowując stałą czasoprzestrzeń.
Po trzecie: masa i energia są równoważne, z czego pochodzi równanie E = mc2, co przekładałoby się na to, że energia ciała (w spoczynku) jest równa masie ciała pomnożonej przez prędkość światła podniesioną do drugiej potęgi.
Po czwarte: transformacje Lorentza, które były matematyczną ciekawostką, ponieważ praktycznie wszyscy współpracownicy i matematycy znają je, ale wiedzieli dokładnie, jak ich używać, zostały użyte przez Einsteina zamiast transformacji Galieo (używanych przez Newtona) do wyjaśnienia ruchu względnego i z nimi, aby uzyskać, że masa, długość obiektu i czas zmieniają się wraz z prędkością, innymi słowy, wyjaśniają zniekształcenie czasoprzestrzeni. Ponieważ transformacje Galileusza są szczególnym przypadkiem transformacji Lorentza, możemy powiedzieć, że mechanika Newtona jest szczególnym przypadkiem mechaniki relatywistycznej (lub teorii względności).
Po piąte: obserwator nie potrafi odróżnić, czy jego rama odniesienia jest telefon komórkowy lub statyczne, chyba że przyspieszenie nastąpi.
Po szóste: Prawa wszechświata obowiązują jednakowo w każdym układzie inercjalnym.
Stało się to konieczne, gdy pewnych anomalii we wszechświecie nie można było wyjaśnić zgodnie z mechaniką Newtona lub fizyką klasyczną. Ma pewne poprzedniczki, takie jak transformacje Lorenza, fakt, że prędkość światła nie zmienia się w żadnym układzie odniesienia, fakt, że Merkury odbiega od orbity przewidzianej przez Keplera i Newtona bez istnienia innego ciała, które go przyciąga. To nie słońce, żeby wymienić tylko kilka.
