Спеціальна теорія відносності не поширює дію своїх принципів на гравітаційні сили,тому в 1916 році Ейнштейн опублікував нову — загальну теорію відносності, яка пояснювала природу гравітації.
1. Перший постулат (принцип відносності)
Всяка фізична теорія має бути незмінною математично для будь-якого інерціального спостерігача
Жодна з властивостей Всесвіту не може змінитись, якщо спостерігач змінить стан руху. Закони фізики залишаються однаковими для усіх інерціальних систем відліку.
2. Другий постулат (інваріантність швидкості світла)
Швидкість світла у вакуумі є однаковою для всіх інерціальних спостерігачів в усіх напрямах і не залежить від швидкості джерела випромінювання. Разом з першим постулатом, цей другий постулат еквівалентний тому твердженню, що світло не потребує жодного середовища (такого як ефір) для розповсюдження.
Теорія відносності робить висновок про те, що довжина будь-якого тіла зменшується в рухомій системі відліку в порівнянні з довжиною цього об'єкту в нерухомій системі. Якщо довжина тіла в нерухомій системі дорівнює l0, то його довжина в рухомій ситемі
де v - швидкість рухомої системи, c - швидкість світла. Це явище називається лоренцовим скороченням.
В спеціальній теорії відносності проміжок часу між двома подіями залежить від системи відліку, тобто є відносним. Якщо для спостерігача в непорушній системі відліку дві події відбулися в одній точці простору через проміжок часу t0, то для спостерігача, який рухається зі швидкість v відносно нерухомої системи відліку, ці події відбудуться через час
де c - швидкість світла у вакуумі. Космічний мандрівник, який відлітає до далекої зірки на зорельоті зі швидкістю, близькою до швидкості світла, й повертається на Землю, буде молодшим, ніж люди, що залишалися на рідній планеті (дивіться Парадокс близнят).
9.
9. Основи релятівької динаміки
9.1.
