(De theorie van) de algemene relativiteitstheorie, gepubliceerd in 1915, is de theorie van Albert Einstein die ruimte, tijd en zwaartekracht met elkaar verbindt. In die theorie is zwaartekracht geen gewone kracht. In plaats daarvan vervormt een massa of andere bron van zwaartekracht de ruimte en tijd in zijn omgeving. Deze vervorming verandert de manier waarop lichamen in vrije val bewegen.
Wanneer een planeet bijvoorbeeld rond de zon draait, is dat niet vanwege een aantrekkingskracht, maar omdat de planeet de meest rechtlijnige baan door ruimte en tijd volgt (of beter gezegd: door ‘ruimtetijd’, aangezien er in de theorie van Einstein geen unieke manier is om ruimte en tijd van elkaar te scheiden).
De kernvergelijkingen van de algemene relativiteitstheorie, bekend als de vergelijkingen van Einstein, leggen een direct verband tussen de geometrie van de ruimtetijd en de massa en soortgelijke eigenschappen van de materie in die ruimtetijd (met name de energiedichtheid of, equivalent, de massadichtheid, en ook de druk).
Om John Wheeler te parafraseren: door deze vergelijkingen vertelt materie aan de ruimtetijd hoe deze moet krommen, terwijl de ruimtetijd aan materie vertelt hoe deze moet bewegen. Einsteins theorie voorspelt correcties op de banen van astronomische objecten, die zowel in het zonnestelsel – het meest prominent in de baan van Mercurius – als veel duidelijker in binaire neutronensterren, waar twee zeer compacte objecten om elkaar heen draaien, kunnen worden waargenomen. De voorspellingen van de theorie over de invloed van zwaartekracht op klokken spelen een rol in satellietnavigatiesystemen.
De theorie voorspelt ook nieuwe verschijnselen, die een integraal onderdeel zijn geworden van de astrofysica: de afbuiging van licht door massa, waarneembaar als het zogenaamde zwaartekrachtlens-effect; zwarte gaten als de ultracompacte eindtoestanden van bepaalde sterren en centrale ingrediënten van sterrenstelsels, en zwaartekrachtgolven als een manier om informatie te verkrijgen over onder andere samensmeltende zwarte gaten.
De algemene relativiteitstheorie vormt ook de basis van de kosmologische modellen voor uitdijende universums.
Gerelateerde termen:
• Zwart gat
• Kosmologie
• Zwaartekrachtlens
• Zwaartekracht
• Massa
• Zwaartekrachtgolven