Het is het theoretisch kader dat het gedrag van de verklaart universum op het niveau, dat wil zeggen op het niveau van sterrenstelsels, planeten, sterren of zonne-energie systemen en andere hemelse lichamen. Elke bewegingstheorie die probeert uit te leggen hoe snelheden (en gerelateerde verschijnselen) lijken te variëren van de ene waarnemer tot de andere, zou een relativiteitstheorie zijn.
Zowel de algemene relativiteitstheorie als de speciale relativiteitstheorie. Beiden werden in het begin van de 20e eeuw geïntroduceerd door wetenschapper Albert Einstein.
De twee relativiteitstheorieën legden de basis van de moderne fysica en dankzij hen konden we de werking van het universum beter begrijpen, evenals de structuur van ruimte en tijd.
De speciale relativiteitstheorie: Ten eerste zegt het: dat de lichtsnelheid een constante is, dat wil zeggen, ongeacht welk referentiekader wordt gebruikt, verandert de lichtsnelheid niet.
Evenzo zijn er andere constanten: de elektrische lading en de fase van een golf.
Ten tweede: Einstein verklaart dat er een vierde dimensie is: tijd, daarom bevindt het universum zich binnen wat nu chronotoop of ruimte-tijd wordt genoemd, dit maakt een constante los van de vorige: de afstand tussen twee willekeurige punten in het universum het varieert niet in ruimte-tijd, om dit te laten gebeuren, als twee punten uit elkaar bewegen, worden tijd en ruimte vervormd, waardoor ruimte-tijd constant blijft.
Ten derde: massa en energie zijn equivalent, waaruit de vergelijking E = mc2 komt, wat zich zou vertalen als de energie van een lichaam (in rust) gelijk is aan de massa van het lichaam maal de lichtsnelheid verheven tot de tweede macht.
Ten vierde: de Lorentz-transformaties, die een wiskundige nieuwsgierigheid waren omdat praktisch alle bijdragers en wiskundigen ze kennen maar precies wisten hoe ze ze moesten gebruiken, werden door Einstein gebruikt in plaats van de Galieo-transformaties (gebruikt door Newton) om relatieve beweging en met hen om te verkrijgen dat de massa, de lengte van een object en de tijd veranderen met de snelheid, met andere woorden, de vervorming van de ruimte-tijd verklaren. Aangezien de Galileo-transformaties een specifiek geval zijn van de Lorentz-transformaties, zouden we kunnen zeggen dat de Newtoniaanse mechanica een specifiek geval is van relativistische mechanica (of de relativiteitstheorie).
Vijfde: waarnemer kan geen onderscheid maken of zijn gestel referentiekader mobiel of statisch tenzij versnelling optreedt.
Zesde: de wetten van het universum zijn evenzeer van toepassing in elk traagheidsframe.
Het werd nodig toen bepaalde anomalieën in het universum niet konden worden verklaard volgens de Newtoniaanse mechanica of de klassieke fysica. Het heeft een aantal antecedenten zoals de Lorenz-transformaties, het feit dat de lichtsnelheid in geen enkel referentiekader verandert, het feit dat Mercurius afwijkt van de door Kepler en Newton voorspelde baan zonder dat een ander lichaam het aantrekt. Het was niet de zon om er maar een paar te noemen.
