广义相对论
广义相对论
然而，狭义相对论和牛顿引力理论不相协调。牛顿理论说，物体之间的吸引力依赖于它们之间的距离。这意味着，如果我们移动一个物体，另一物体所受的力就会立即改变。也就是说，引力效应必须以无限速度来传递，而不像狭义相对论所要求的那样，只能以等于或低于光速的速度来传递。
为了解决这个问题，1915年，爱因斯坦提出了今天我们称之为广义相对论的理论。认为引力不像其他种类的力，只不过是时空不是平坦的这一事实的后果。时空是由于在它中间的质量和能量的分布而变弯曲或“翘曲”的。像地球这样的物体并非由于称为引力的力使之沿着弯曲轨道运动，而是它沿着弯曲空间中最接近于直线的称之为测地线的轨迹运动。例如，地球的表面是一弯曲的二维空间，飞机按照两个机场之间的最短路程的测地线飞行，虽然它沿着三维空间的直线飞，在二维的地面上它的影子却是沿着一条弯曲的路径。
太阳的质量引起时空弯曲，使得在四维的时空中地球虽然沿着直线的轨迹，它却让我们在三维空间中看起来是沿着一个圆周运动。事实上，广义相对论预言的行星轨道几乎和牛顿引力理论所预言的完全一致。
在广义相对论中，空间和时间变成为动力量：当一个物体运动时，或一个力起作用时，它影响了空间和时间的曲率；反过来，时空的结构影响了物体运动和力作用的方式。空间和时间不仅去影响、而且被发生在宇宙中的每一件事所影响。
光偏折
广义相对论的一个预言是光偏折，光线必须被引力场所折弯，除了行星，光线也必须沿着时空的测地线走。理论预言，由于太阳的质量的缘故，太阳近处的点的光锥会向内稍微偏折。这表明，从远处恒星发出的刚好通过太阳附近的光线会被折弯很小的角度，对于地球上的观察者而言，这恒星显得是位于不同的位置。光偏折现象已经被许多次观测准确地证实。
不同高度的钟的速度不同
另一广义相对论的预言是，在像地球这样的大质量的物体附近，时间显得流逝得更慢一些。因为光能量和它的频率（每秒钟里光振动的次数）有关系：能量越大，则频率越高。当光从地球的引力场往上走，它失去能量，因而其频率下降（这表明两个波峰之间的时间间隔变大）。从在上面的某个人来看，下面发生的每一件事情都显得需要更长的时间，这个预言在1962年被验证。
发现底下的那只更接近地球的钟走得更慢些，这和广义相对论完全一致。地球上的不同高度的钟的速度不同，这在目前具有相当的实用上的重要性，这是因为人们要用卫星发出的信号来作非常精确的导航。如果人们对广义相对论的预言无知，所计算的位置将会错几英里。
