teoria fizyczna, której podstawowym problemem jest stwierdzenie, jaki wybór układu odniesienia jest dopuszczalny przy opisie przebiegu procesów (w czasie i przestrzeni) oraz, jak opisy przy użyciu różnych układów odniesienia wiążą się ze sobą; pierwsza w historii nauki t.w. była związana z mechaniką newtonowską; jest w niej wyróżniony zbiór inercjalnych układów odniesienia; współrzędne punktu w dwu takich układach powiązane są tzw. transformacją Galileusza, przy czym czas biegnie we wszystkich układach jednakowo (czas absolutny); zasady dynamiki Newtona miały taką samą postać we wszystkich układach inercjalnych (tzn. żaden z układów inercjalnych nie był wyróżniony); w mechanice Newtona był też dopuszczalny opis w innych (nieinercjalnych) układach odniesienia, lecz do praw dynamiki należało wtedy wprowadzić człony zależne w sposób jawny od wyboru układu odniesienia (tzw. siły pozorne); newtonowska zasada względności zgadzała się z doświadczeniem do chwili powstania elektrodynamiki Maxwella (koniec XIX w.); równania Maxwella nie były niezmiennicze względem transformacji Galileusza, co prowadziło do wniosku, że istnieje wyróżniony układ inercjalny związany z tzw. eterem kosmicznym; hipoteza eteru kosmicznego nie została jednak potwierdzona doświadczalnie; m.in. wynik słynnego doświadczenia Michelsona-Morleya świadczył o nieistnieniu wyróżnionego układu inercjalnego (a więc też eteru kosmicznego) oraz prowadził do wniosku, że prędkość c rozchodzenia się zaburzeń elektromagnetycznych (a więc także światła) jest jednakowa we wszystkich inercjalnych układach odniesienia; trudności w pogodzeniu newtonowskiej teorii z teorią elektromagnetyzmu zniknęły w chwili sformułowania przez Einsteina 1905 szczególnej t.w., według której równania Maxwella mają tę samą postać we wszystkich układach inercjalnych, a współrzędne i czas w tych układach powiązane są transformacją Lorentza; zasada względności Newtona jest wtedy zasadą przybliżoną wynikającą ze szczególnej t.w. Einsteina w przypadku, gdy prędkość względna układów jest mała w porównaniu z prędkością światła c; szczególna t.w. rezygnuje z pojęcia czasu absolutnego, a podstawowym pojęciem jest zdarzenie (punkt w czterowymiarowej czasoprzestrzeni Minkowskiego); prawa elektrodynamiki stosują się do szczególnej t.w. automatycznie, a klasyczne teorie wymagają modyfikacji i stają się teoriami przybliżonymi (słusznymi dla małych prędkości); szczególna t.w. przewidywała szereg zjawisk, które znajdowały następnie potwierdzenie eksperymentalne (np. zależność masy cząstek od ich prędkości lub związek pomiędzy energią cząstek E i ich masą m: E=mc2, a także powiązanie pewnych odrębnych dotychczas wielkości w tzw. czterowektory; akceleratory wykorzystujące szczególną t.w. używane są do wielu doświadczeń nad rozpraszaniem cząstek wysokich energii; obecnie uważa się, że każda teoria fizyczna powinna być zgodna z zasadą względności Einsteina; w 1916 Einstein sformułował ogólną t.w., według której powszechne ciążenie (grawitacja) jest wynikiem zakrzywienia czasoprzestrzeni; w ogólnej t.w. własności czasoprzestrzeni są zależne od rozkładu materii i pól oraz ich ruchu, a opisują je równania Einsteina; rozwiązania tych równań to czasoprzestrzenie odpowiadające różnym układom fizycznym (gdy nie ma materii i pól, takim rozwiązaniem jest czasoprzestrzeń Minkowskiego); ogólna t.w. potwierdzona przez doświadczenie znalazła zastosowanie m.in. w astrofizyce i kosmologii (jeden z modeli kosmologicznych tłumaczy zjawisko ucieczki odległych galaktyk rozszerzaniem się Wszechświata).
- OGÓLNA TEORIA WZGLĘDNOŚCI, .
- szczególna teoria względności, względności teoria...
- względności teoria ogólna, teoria czasoprzestrzeni,...