Yleinen suhteellisuusteoria
Yleinen suhteellisuusteoria korjaa ja ennustaa joitakin todennettavia ilmiöitä, joita Newtonin teoria ei kykene selittämään tai ennustamaan. Tällaisia ovat esimerkiksi valonsäteiden taipuminen massiivisen kappaleen ympärillä ja Merkuriuksen tai muiden planeettojen perihelin kiertyminen. Lisäksi yleisen suhteellisuusteorian mukaan aika hidastuu voimakkaassa gravitaatiokentässä. Yleinen suhteellisuusteoria ei ole ainoa relativistinen painovoimateoria, mutta se on malliltaan kaikkein yksinkertaisin niistä, jotka ovat kokeellisesti saadun tiedon kanssa sopusoinnussa. Vaikka teoria kykenee selittämään ja ennustamaan lukuisia ilmiöitä, se jättää joitakin kysymyksiä avoimiksi. Kaikkein perustavinta laatua oleva kysymys on se, kuinka yleinen suhteellisuusteoria saadaan sovitetuksi yhteen kvanttifysiikan lakien kanssa, jolloin lopputuloksena saadaan kvanttigravitaatioteoria.
Suhteellisuusperiaate
Kuvitellaan esimerkiksi juna, jonka sisällä on täysin eristetty laboratorio ikkunattomassa vaununosastossa. Juna kulkee niin tasaisilla raiteilla, ettei sisällä tunnu tärinää, ja raiteet kulkevat suoraan niin, että sisällä ei voi tuntea kääntymisestä aiheutuvia voimia. Jo klassisesta fysiikasta seuraa, ettei tällöin voida mekaanisten ilmiöiden avulla suoranaisesti havaita junan liikettä. Jos sen sijaan juna on kiihtyvässä liikkeessä, se voidaan kyllä havaita; siitä aiheutuvat hitausvoimat voivat esimerkiksi saada pöydällä olevat kevyet esineet liikahtamaan pöydän suhteen. Klassisen fysiikan mukaan junan tasainen liikekin olisi silti periaatteessa osoitettavissa esimerkiksi mittaamalla sen sisällä tarkasti valon nopeus eri suuntiin, mutta suhteellisuusteorian mukaan se ei käy päinsä edes siten.