数学的用語では、一般相対性理論は、アインシュタインのフィールド方程式を使用して重力を記述します。これは、時空（曲率テンソルで表される）を質量とエネルギーの分布（ストレスエネルギーテンソルで表す）の分布に関連付けます。これらの方程式は、時空の領域に質量またはエネルギーの存在が曲率を増加させることを示しており、それがその領域の他のオブジェクトの動きに影響を与えることを示しています。
一般相対性理論の重要な側面の1つは、空間と時間を時空として知られる単一のエンティティとして扱うことです。この理論では、伝統的に考慮されていたように、重力は力ではなく、時空の曲率の結果です。質量またはエネルギーのあるオブジェクトは時空を歪め、この曲率は他のオブジェクトに移動方法を伝えます。
一般相対性理論は、以下を含む多数の実験的および観察テストに成功しました。
1。光の曲げ：理論は、遠くの星からの光が太陽のような巨大な物体の近くを通過するとわずかに曲がられると予測しました。重力レンズとして知られるこの効果は、観察によって確認されています。
2。水銀の軌道の歳差運動：一般相対性理論は、近代の歳差運動として知られる惑星水銀の軌道のわずかな変化を予測しました。この効果は正確に測定され、理論の予測と一致しています。
3。重力波：重力波の存在、巨大なオブジェクトの加速によって引き起こされる時空の波紋は、一般相対性理論によって予測され、最近LIGO（レーザー干渉計の重力波天文台）によって直接検出されました。
一般相対性理論は、重力の理解に革命をもたらし、銀河やブラックホールの挙動などの大規模で現象を記述する際に現代の物理学の礎となりました。それは宇宙を研究するための基盤として引き続き機能し、宇宙論や天体物理学などの分野で新しい研究の道を開きました。
