Suhteellisuusteoria
Erityinen suhteellisuusteoria, joka tunnetaan myös suppeana tai erikoisena suhteellisuusteoriana, on nykyisen fysiikan vallitseva käsitys tilasta, ajasta ja sähkö­magnetismista. Albert Einstein julkaisi erityisen suhteellisuusteorian 1905. Se pätee vain inertiaalikoordinaatistoissa eikä kykene käsittelemään kiihtyvää (tai hidastuvaa) liikettä. Erityinen suhteellisuusteoria on yksi tarkimmin verifioiduista fysiikan teorioista. Siihen liittyvät ilmiöt ovat jokapäiväisiä muun muassa hiukkas- ja astrofysiikan tutkimuksessa. Erityisen suhteellisuusteorian matematiikka on helposti omaksuttavissa, ja joitakin sen tuloksia esitellään jo lukion fysiikassa. Se on myös yhteensopiva kvanttimekaniikan kanssa.
Maailmankaikkeuden metrinen laajeneminen
Kosmologisilla etäisyyksillä nykyinen maailman­kaikkeus on geo­metri­sesti tasainen, mikä merkitsee, että se noudattaa euklidista geometriaa, jossa yhdensuuntaisuusaksiomi pätee, joskin menneisyydessä aika-avaruus on voinut olla hyvin kaareva. Erot eri geometrioiden välillä merkitsevät, että avaruuden laajeneminen on yleisen suhteellisuus­teorian alaan kuuluva ilmiö; sitä ei voida mallintaa pelkästään suppean suhteellisuus­teorian avulla, sillä vaikka sellaisia malleja onkin voitu muodostaa, ne ovat perustavalla tavalla risti­riidassa aineen ja aika-avaruuden vuoro­vaikutuksesta saatujen havaintojen kanssa.