Acesta este cadrul teoretic care explică comportamentul universului la nivel, adică, la nivelul de galaxii, planete, stele sau sisteme solare și alte celeste corpuri. Orice teorie a mișcării care încearcă să explice modul în care viteza (și fenomenele conexe) par a varia de la un observator la altul ar fi o teorie a relativității.
Atât teoria relativității generale, cât și teoria relativității speciale. Ambele au fost introduse de omul de știință Albert Einstein la începutul secolului al XX- lea.
Cele două teorii ale relativității a pus bazele de moderne fizică și datorită lor am fost capabili să înțeleagă mai bine modul de funcționare a universului, precum și structura de spațiu și timp.
Teoria relativității speciale: Mai întâi se spune că viteza luminii este o constantă, adică, indiferent de cadrul de referință utilizat, viteza luminii nu se schimbă.
În mod similar, există și alte constante: sarcina electrică și faza unei unde.
În al doilea rând: Einstein declară că există o a patra dimensiune: timpul, prin urmare, universul se află în ceea ce se numește acum cronotop sau spațiu-timp, aceasta face o constantă în afară de cea anterioară: distanța dintre oricare două puncte din univers nu variază în spațiu-timp, pentru ca acest lucru să se întâmple, dacă două puncte se separă, timpul și spațiul sunt distorsionate, păstrând spațiul-timp constant.
În al treilea rând: masa și energia sunt echivalente, din care provine ecuația E = mc2, care s-ar traduce prin faptul că energia unui corp (în repaus) este egală cu masa corpului de ori viteza luminii ridicată la a doua putere.
În al patrulea rând: transformările Lorentz, care erau o curiozitate matematică, deoarece practic toți contribuitorii și matematicienii le cunosc, dar știau exact cum să le folosească, au fost folosite de Einstein în locul transformărilor Galieo (utilizate de Newton) pentru a explica mișcarea relativă și cu ei pentru a obține că masa, lungimea unui obiect și timpul se schimbă odată cu viteza, cu alte cuvinte, explică distorsiunea spațiului-timp. Deoarece transformările Galileo sunt un caz particular al transformărilor Lorentz, am putea spune că mecanica newtoniană este un caz particular al mecanicii relativiste (sau teoria relativității).
În al cincilea rând: un observator nu poate distinge dacă cadrul său de referință este mobil sau static, cu excepția cazului în care apare accelerarea.
Al șaselea: Legile universului se aplică în mod egal în orice cadru inerțial.
A devenit necesar, când anumite anomalii din univers nu puteau fi explicate în conformitate cu mecanica newtoniană sau fizica clasică. Are unele antecedente precum transformările Lorenz, faptul că viteza luminii nu se schimbă în niciun cadru de referință, faptul că Mercur se abate de pe orbita prezisă de Kepler și Newton fără existența unui alt corp care să-l atragă. Nu a fost soarele pentru a numi câteva.
