相对论、引力理论和字宙学的发展

十九世纪末、二十世纪初，电磁学的许多实验与牛顿理论的矛盾都很尖锐。为此，一些物理学家意识到牛顿理论存在问题以及新理论将必然产生。1905年，爱因斯坦以狭义相对性原理和光速不变原理为基础建立了狭义相对论（四维平直时空理论），该理论以惯性系之间的洛伦兹坐标变换代替牛顿理论中的伽利略变换，因而要求一切物理定律在洛伦兹坐标变换下保持不变（即“狭义相对性原理”）。