Medan Isaac Newtons lag om universell gravitation är en mycket exakt beskrivning av tyngdkraften för de flesta vardagliga situationer, bryts den ned när man hanterar mycket starka gravitationsfält eller mycket snabba hastigheter. Einsteins teori om allmän relativitet ger en mer fullständig och exakt beskrivning av tyngdkraften, som har verifierats av många experiment och observationer.
Här är en sammanfattning av de viktigaste aspekterna av allmän relativitet:
* tyngdkraften som krökning av rymdtiden: I stället för en kraft beskriver allmän relativitet allvar som en följd av rymdens krökning orsakad av massa och energi. Tänk på ett tungt föremål placerat på ett sträckt ark och orsakar ett dopp i arket. Detta dopp liknar rymdtidens krökning runt ett massivt föremål.
* rörelse i krökt rymdtid: Föremål rör sig längs vägar som dikteras av rymdtidens krökning. Detta förklarar varför föremål faller mot jorden, inte på grund av en kraft, utan för att de följer rymdens krökning orsakad av jordens massa.
* gravitationslensning: Rymdens krökning kan böja ljusstrålar, vilket gör att de avleds kring massiva föremål. Detta fenomen är känt som gravitationslensning och ger starka bevis för giltigheten av allmän relativitet.
* svarta hål och gravitationsvågor: Allmän relativitet förutspår förekomsten av svarta hål, regioner i rymdtid där tyngdkraften är så stark att ingenting, inte ens lätt, kan fly. Det förutspår också förekomsten av gravitationsvågor, krusningar i rymdtiden som reser med ljusets hastighet. Dessa förutsägelser har bekräftats genom observationer.
Även om allmän relativitet för närvarande är den bästa tyngdteorin vi har, är det viktigt att notera att den inte är perfekt. Det finns några aspekter av tyngdkraften som det inte kan förklara, som beteendet av mörk materia och mörk energi, och det finns fortfarande några obesvarade frågor om tyngdkraften på kvantnivån.
