相對(duì)論是關(guān)于時(shí)空和引力的理論，主要由愛因斯坦創(chuàng)立，依其研究對(duì)象的不同可分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。相對(duì)論和量子力學(xué)的提出給物理學(xué)帶來了革命性的變化，它們共同奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。

狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論

狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)：

狹義相對(duì)性原理（狹義協(xié)變性原理）：一切的慣性參考系都是平權(quán)的，即物理規(guī)律的形式在任何的慣性參考系中是相同的。這意味著物理規(guī)律對(duì)于一位靜止在實(shí)驗(yàn)室里的觀察者和一個(gè)相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室高速勻速運(yùn)動(dòng)著的電子是相同的。

光速不變原理：真空中的光速在任何參考系下是恒定不變的，這用幾何語言可以表述為光子在時(shí)空中的世界線總是類光的。也正是由于光子有這樣的實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，在國際單位制中使用了“光在真空中1/299,792,458秒內(nèi)所走過的距離”來定義長度單位“米”（米）。光速不變原理是宇宙時(shí)空對(duì)稱性的體現(xiàn)，而中微子的超光速現(xiàn)象可能只是時(shí)空對(duì)稱性的對(duì)稱破缺而決不能推翻相對(duì)論（已證實(shí)該實(shí)驗(yàn)有誤）。

廣義相對(duì)論包括如下幾條基本假設(shè)。：

廣義相對(duì)性原理（廣義協(xié)變性原理）：任何物理規(guī)律都應(yīng)該用與參考系無關(guān)的物理量表示出來。用幾何語言描述即為，任何在物理規(guī)律中出現(xiàn)的時(shí)空量都應(yīng)當(dāng)為該時(shí)空的度規(guī)或者由其導(dǎo)出的物理量。

愛因斯坦場方程（詳見廣義相對(duì)論條目）：它具體表達(dá)了時(shí)空中的物質(zhì)（能動(dòng)張量）對(duì)于時(shí)空幾何（曲率張量的函數(shù)）的影響，其中對(duì)應(yīng)能動(dòng)張量的要求（其梯度為零）則包含了上面關(guān)于在其中做慣性運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)方程的內(nèi)容。

目前一般認(rèn)為，狹義與廣義相對(duì)論的區(qū)別在于所討論的問題是否涉及引力（彎曲時(shí)空），即狹義相對(duì)論只涉及那些沒有引力作用或者引力作用可以忽略的問題，而廣義相對(duì)論則是討論有引力作用時(shí)的物理學(xué)。

相對(duì)論的應(yīng)用

在醫(yī)院的放射治療部，多數(shù)設(shè)有一臺(tái)粒子加速器，產(chǎn)生高能粒子來制造同位素，作治療或造影之用。氟代脫氧葡萄糖的合成便是一個(gè)經(jīng)典例子。由于粒子運(yùn)動(dòng)的速度相當(dāng)接近光速（0.9c-0.9999c），故粒子加速器的設(shè)計(jì)和使用必須考慮相對(duì)論效應(yīng)。

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的衛(wèi)星上的原子鐘，對(duì)精確定位非常重要。這些時(shí)鐘同時(shí)受狹義相對(duì)論因高速運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的時(shí)間變慢（-7.2μs/日），和廣義相對(duì)論因較（地面物件）承受著較弱的重力場而導(dǎo)致時(shí)間變快效應(yīng)（+45.9μs/日）影響。相對(duì)論的凈效應(yīng)是那些時(shí)鐘較地面的時(shí)鐘運(yùn)行的為快。故此，這些衛(wèi)星的軟件需要計(jì)算和抵消一切的相對(duì)論效應(yīng)，確保定位準(zhǔn)確。