İçeriğe atla

Görelilik teorisi

Genel görelilikte açıklanan üç boyutlu uzay zaman eğriliği analojisinin iki boyutlu izdüşümü

Görelilik teorisi, Albert Einstein'ın çalışmaları sonucu önerilen ve yayınlanan, özel görelilik ve genel görelilik adlarında birbirleriyle ilişkili iki teorisini kapsar.[1] Özel görelilik, yer çekiminin yokluğunda tüm fiziksel fenomenler için geçerlidir. Genel görelilik, yer çekimi yasasını ve bu yasanın diğer doğa kuvvetleri ile ilişkisini açıklar.[2] Astronomi de dahil olmak üzere kozmolojik ve astrofiziksel alem için geçerlidir.[3]

20. yüzyılda, bu teorinin Einstein tarafından ortaya atılmasıyla beraber teorik fizik ve astronomi dünyası çalkalandı; zamanla Isaac Newton tarafından yaratılan, 200 yıllık mekanik teorisinin yerini aldı.[3][4][5] Özellikle uzay ve zaman kavramlarına farklı bakış açısıyla bakılması gerektiğini gösterdi ve bu ikisinin harmanlanması olan uzay zamanı, eşzamanlılığın göreliliğini, kinematik ve yer çekimsel zaman genişlemesini ve uzunluk daralmasını içeren birçok kavramı tanıttı. Fizik alanında görelilik, nükleer çağın bir habercisi olan temel parçacık biliminin ve temel etkileşimlerini geliştirdi. Görelilikle birlikte, nötron yıldızları, kara delikler ve yer çekimi dalgaları gibi olağanüstü görülen astronomik olaylar önceden öngörüldü.[3][4][5]

Kapsam

20. yüzyılda izafiyet teorisi teorik fizik ve astronomiye dönüştürüldü. İlk yayımlandığında, izafiyet, Newton tarafından yaratılan ve 200 yıl kabul görmüş teorinin yerine geçti.

Fizik alanında izafiyet, temel parçacık bilimi ve onun temel etkileşimi geliştirdi. Kozmoloji ve astrofizik, nötron yıldızlar, kara delik ve ağırlık dalgaları gibi sıra dışı astronomik fenomenlerin izafiyet yardımıyla tahmin edilmesini sağladı.

İki teori

İzafiyet teorisi, yeni fiziksel teoriden daha fazlasıyla temsil edilir. Bunun için birçok açıklama var. İlki 1905’de, son hali 1916’da yayımlandı.

İkincisi, özel izafiyet temel parçacığa ve onun etkileşimlerine uygulanır. Fakat genel izafiyet kozmolojik ve astrofiziksel aleme uygulanır.

Üçüncü özel görelilik fizik aleminde 1920’de kabul edildi. Bu teori, atomik fizik, nükleer fizik ve kuantum mekaniği gibi yeni fizik alanlarında hızlıca teoriciler için önemli ve gerekli bir araç haline geldi. Zıt olarak genel görelilik pek kullanışlı gözükmedi. Deneyciler için biraz uygulanabilir gözüktü. Newton’un yer çekimi teori tahminlerine sadece küçük düzeltmeler yapmak için limitli gözüktü.

Son olarak, genel görelilik matematiği çok zor gözüktü. Sonuç olarak dünyada az sayıda insanın teoriyi tamamen detaylarıyla anlayabileceği düşünüldü. Richard Feynman tarafından önemi yitirildi. Sonra 1960'lara doğru bir kritik canlanma genel göreliliği fiziğin ve astronominin merkezi yaptı. Yeni matematik teknikleri genel görelilikte kullanılabilir oldu. Buradan fiziksel fark edilebilir konular matematiğin kompleksliğinden izole edilmiş oldu. Ayrıca genel görelilikle ilgili egzotik astronomik fenomenlerin keşfedilmesi bu canlanmaya yardımcı oldu.

İzafiyet teorisi

Einstein, izafiyet teorisinin teoriler prensibinin sınıfına ait olduğunu belirtmiştir. Bu demektir ki elementlerin hipotezlere değil deneysel keşiflere dayandığıdır. Doğal işleyişlerin karakteristik özelliklerinin anlaşılmasına bu deneysel keşifler yol açıyor. Doğal işleyişin gözlemlerinin daha doğru olması için matematik modelleri geliştirildi. Böylece analitik anlamlar gerekli durumlarda sonuç çıkarmada tatmin edici olmak zorunda. Ayrı olaylar bu koşulları sağlamak zorundadır. Deneyin sonuçla uyuşması için.

Genel görelilik ve özel görelilik birbirine bağlantılıdır. Aşağıda belirtildiği gibi özel görelilik kanunu yer çekimi hariç bütün fizik fenomenlerine uygulanmaktadır. Genel görelilik kuramı ise yer çekimi kanununu ve onun diğer doğa kuvvetleriyle bağlantısını sağlamaktadır.

Özel Görelilik

Özel Görelilik, uzay-zaman yapısının teorisidir. Einstein’ın "On the Electrodynamics of Moving Bodies" adlı 1905’te yazdığı yazısında tanıtılmıştır. Özel görelilik teorisi, klasik mekaniğe zıt olan iki varsayım üzerine dayanır:

  1. Fizik kuralları bir diğerine bağlı olan düzgün hareket içinde bütün gözlemciler için aynıdır.
  2. Vakum içindeki ışık hızı bütün gözlemciler için aynıdır. Göreceli hareketine ve ışığın kaynağına bağlı kalmaksızın.

Sonuç, teori klasik mekanikten deneylerle daha iyi başa çıkmaktadır. Örneğin Michelson-Morley Deneyi'nin sonuçları ikinci koşul sağlamaktadır. Ayrıca teorinin birçok sürpriz sonucu var. Bunlardan bazıları:

  • Eş zamanlılığın göreliliği: iki olay bir gözlemci için eş zamanlıdır fakat başka bir gözlemci için eş zamanlı olmayabilir, eğer ki gözlemciler bağıl hareket içinde değilse.
  • Zaman genişlemesi: hareket eden saatlerin gözlemcinin sabit saatine göre daha yavaş hareket ettiği ölçüldü. 
  • Göreceli kütle 
  • Uzunluk büzülmesi: gözlemciye göre hareket eden objenin boyu daha kısa olduğu ölçüldü. 
  • Kütle enerji eşitliği: E=mc2, kütle ve enerji birbirine dönüşebilir.
  • Maksimum hız sonsuzdur: hiçbir fiziksel obje, mesaj ya da alan çizgisi vakum içindeki ışık hızından hızlı değildir. 

Özel göreliliğin tanımlanmış özellikleri klasik mekaniğin yer değiştirmesidir. 

Genel Görelilik

Genel Görelilik, Einstein tarafından 1907-1915 yılları arasında yer çekimi teorinin geliştirilmesiyle oluşmuştur. Genel göreliliğin gelişimi denklik prensipleriyle başlamıştır. Bu prensipler ivmeli hareket ve yer çekimi alanında kalan durumların altındadır. (örneğin, Dünya'nın yüzeyinde durmak.) Bunun neticesinde serbest düşüş olur. Serbest düşüşteki objenin düşmesi yer çekimi kuvvetinin klasik mekanik olayındandır. Bu klasik mekanik ve özel görelilik ile kıyaslanamaz çünkü bu teorilerde hareket eden objeler birbirine göre ivmelenemez ama serbest düşüşteki hareket yapabilir. 1915’te Einstein, alan denklemlerini buldu. Bunlar kütle, enerji ve momentumun içerisinde uzay zaman bükülmesiyle bağlantıdır.

Genel göreliliğin bazı sonuçları şunlardır:

  • Saatler derin yer çekiminde daha yavaştır. Buna yer çekimi zaman genişlemesi denir.
  • Işık ışınları, yer çekimi alanında bükülürler. Evren genişliyor ve bizden ışık hızından daha hızlı bir şekilde uzaklaşıyor.  

Teknik olarak genel görelilik yer çekimi teorisidir. Yer çekiminin tanımlanan özellikleri, Einstein’ın alan denklemlerinde kullanımıdır. Alan denklemlerinin çözümleri metrik tansörlerdir bunlar uzay zaman topolojisi ve objelerin nasıl hareket ettiğini tanımlar.

Deney Kanıtları

Özel Görelilik Testleri

Michelson-Morley deneyi

Çürütülebilir tüm bilimsel teoriler gibi izafiyet test edilebilir tahminler yürütüyor. Özel görelilik halinde, bunlar görelilik prensiplerini içeriyor. Işık hızının sabitliği ve zaman genişlemesi. Özel görelilik tahminleri 1905’te Einstein’ın yazısının yayımlanmasından sonra sayısız test ile onaylandı. Fakat 1881 ve 1938’deki yürütülen üç deney doğrulaması kritikti. Bu deneyler Michelson-Morley deneyi, Kennedy-Thorndike deneyi ve Ives-Stilwell deneyi idi. Einstein ilk prensipten 1905’te Lorentz dönüşümlerini türevledi. Fakat bu üç deney dönüşümlerin deneysel kanıttan elde edilmesine izin veriyordu.   

Maxwell’in denklemleri -klasik elektromanyetizmin temeli- ışığı karakteristik hızla hareket eden bir dalga olarak tanımladı. Modern görüş ışığın orta yayılmaya ihtiyaç duymadığıdır. Ama Maxwell ve onun çağdaşları ışık dalgalarının orta yayıldığına ikna olmuştu. Bu varsayımsal orta Luminiferous Aether olarak biliniyordu. 

Michelson-Morley Deneyi, Aether rüzgarının ikinci sıradaki etkisini saptamak için tasarlanmıştı.(dünyaya göre aether’ın hareketi). Michealson bunu tamamlamak için Michelson Interferometer adında bir alet tasarladı. Alet tahmin edilen etkileri saptamak için yeterince doğru olmaktan çok 1981’de ilk deney bağlandığında geçersiz sonuçları elde etti. Aether rüzgarını saptama başarısızlığı hayal kırıklığı olmasına rağmen, sonuçlar bilim topluluğu tarafından kabul edildi. Aether paradizmasını kurtarma girişiminde, Fitzgerald ve Lorentz Ad Hoc hipotezini bağımsız olarak yarattı. Bu hipotez, merarial vücütlarının uzunluklarının, onların Aether’e doğru hareketlerine göre değiştiğini söylüyor. Bu Fitzgerald-Lorentz Daralması'nın kökeniydi ve onların hipotezinin teoritik temelleri yoktu. Michelson-Morley deneyinin geçersiz sonuçlarının yorumu ışık için yol-zaman seyahatidir. Fakat yalnız sonuç Aether teorisini kırmak ya da özel görelilik tahminlerini doğrulamak için yeterli değildi.

Kennedy-Thorndike deneyi

Michelson-Morley Deneyi, ışığın hızının İstropik olduğunu söylerken, Kennedy-Thondike deneyi hızın değerinin farklı atalet çerçevelerinde nasıl değiştiğini söylüyor. Bu deney bunun için tasarlanmıştı ve ilk 1932’de performans gösterdi. Geçersiz sonuç elde ettiler ve uzaydaki solar sistemin hızı yaklaşık Dünya'nın yarım yörüngesinden fazla değilse etkisi yoktur. Kabul edilebilir bir açıklama yapmak için olasılıkların gereğinden fazla tesadüfi olduğunu düşündüler. Sonuç olarak deneyin geçersiz sonuçlarından ışık-zaman yolculuğunda atalet çerçevelerinin hep aynı olduğu çıkarıldı. 

Ives-Stilwell deneyi, Herbert Ives ve G.R. Stilwell tarafından 1941’de ortaya atıldı. Bu deney, çapraz Doppler etkisi'ni test etmek için tasarlandı. Işığın hızına dik yöndeki hareket eden kaynağın kırmızıya kayması (Einstein tarafından 1905’te tahmin edildi.), strateji klasik teori ile tahmin edilen ile gözlemlenen Doopler shiftlerini kıyaslamak ve Lorentz Factor düzeltmelerine bakmak içindir. Böyle bir düzeltme hareket eden atomik saatin frekansının özel göreliliğe göre değişiminden gözlemlendi. 

Bu klasik deneyler yüksek tahminlerle defalarca tekrarlandı. Bağıl enerji ve momentum yükselişi, (yüksek hızda) hareket eden parçacığın zaman genişlemesi ve Lorentz ihlalleri için modern araştırmalar gibi deneyler içerir.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Einstein A. (1916), Relativity: The Special and General Theory (Translation 1920), New York: H. Holt and Company 
  2. ^ Einstein, Albert (28 Kasım 1919). "s:Time, Space, and Gravitation". The Times. 
  3. ^ a b c Will, Clifford M (2010). "Relativity". Grolier Multimedia Encyclopedia. 21 Mayıs 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ağustos 2010. 
  4. ^ a b Will, Clifford M (2010). "Space-Time Continuum". Grolier Multimedia Encyclopedia. 25 Ocak 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ağustos 2010. 
  5. ^ a b Will, Clifford M (2010). "Fitzgerald–Lorentz contraction". Grolier Multimedia Encyclopedia. 25 Ocak 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Ağustos 2010. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Fizik, maddeyi, maddenin uzay-zaman içinde hareketini, enerji ve kuvvetleri inceleyen doğa bilimi. Fizik, Temel Bilimler'den biridir. Temel amacı evrenin işleyişini araştırmaktır. Fizik en eski bilim dallarından biridir. 16. yüzyıldan bu yana kendi sınırlarını çizmiş modern bir bilim olmasına karşın, Bilimsel Devrim'den önce iki bin sene boyunca felsefe, kimya, matematik ve biyolojinin belirli alt dalları ile eş anlamlı olarak kullanılmıştır. Buna karşın, matematiksel fizik ve kuantum kimyası gibi alanlardan dolayı fiziğin sınırlarını net olarak belirlemek güçtür.

<span class="mw-page-title-main">Özel görelilik</span> izafiyet teorisi, uzay ve zaman arasındaki ilişkiyi açıklayan bir bilimsel teoridir

Fizikte, özel görelilik teorisi veya izafiyet teorisi, uzay ve zaman arasındaki ilişkiyi açıklayan bir bilimsel teoridir. Albert Einstein'ın orijinal çalışmalarında teori, iki varsayıma dayanmaktadır:

  1. Fizik yasaları, tüm süredurum referans çerçevelerinde değişmezdir.
  2. Işık kaynağının veya gözlemcinin hareketinden bağımsız olarak vakumdaki ışığın hızı, tüm gözlemciler için aynıdır.
<span class="mw-page-title-main">Teorik fizik</span> fizik biliminin bir branşı

Teorik fizik, fiziğin matematiksel modellemeler ve fiziksel nesnelerin soyutlandırılmaları çalışmaları ve doğa olaylarını açıklayan, gerçekselleştiren ve tahmin yürüten fizik dalıdır. Bu deneysel fiziğin zıttıdır ki deneysel fizik araçlarla bu olayları soruşturur.

Işık hızı, boşlukta her zaman aynı hızla ilerler. Bu hız saniyede tam olarak 299.792.458 metredir (yaklaşık 3x108 metre/saniye) ve c olarak gösterilir. 1887 yılında Albert Michelson ve Edward Morley adındaki iki fizikçi tarafından bir dizi deneyle Etherin dünyaya göre hızı ölçülmüş ve başarısızlıkla sonuçlanmıştır. Bu deneyler Michelson-Morley deneyleri olarak anılır. Michelson-Morley deneyleri ışık hızının değişkenliğini kanıtlamak üzere kurulmuştur. Deneylerin başarısızlığı, ışık hızının tüm başvuru çerçevelerine göre aynı olduğunu kanıtlar. Bu da Einstein'ın özel görelilik kuramının ikinci ilkesi olarak geçmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Görelilik ilkesi</span> Fizik yasalarının tüm referans çerçevelerinde aynı olması gerektiğini belirten fizik ilkesi

Görelik teorisi ya da basitçe fizikte görelilik genellikle Albert Einstein'ın iki teorisini kapsar. Bunlar özel görecelik ve genel göreceliktir.

Kuantum kütleçekim kuramsal fiziğin bir dalı olup doğanın temel kuvvetlerinden üçünü tanımlayan kuantum mekaniği ile dördüncü temel kuvveti kütleçekimin kuramı olan genel göreliliğini birleştireceği düşünülen bir kuramdır.

<span class="mw-page-title-main">Işık hızı</span> elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızı

Işığın boşluktaki hızı, fiziğin birçok alanında kullanılan önemli bir fiziksel sabittir. Genellikle c sembolüyle gösterilir. Tam değeri saniyede 299.792.458 metredir. Metrenin uzunluğu bu sabitten ve uluslararası zaman standardından hesaplanmıştır. Özel göreliliğe göre c, evrendeki bütün madde ve bilgilerin hareket edebileceği maksimum hızdır. Bütün kütlesiz parçacıkların ve ilgili alanlardaki değişimlerin boşluktaki hareket hızıdır. Bu parçacıklar ve dalgalar gözlemcinin eylemsiz referans çerçevesi ya da kaynağın hareketi ne olursa olsun c'de hareket ederler. Görelilik teorisi'nde c, uzay-zaman arasındaki ilişkiyi kurar; aynı zamanda meşhur kütle-enerji eşdeğerliliği formülünde de gözükür E = mc2. Işığın hava veya cam gibi şeffaf maddelerdeki ilerleyiş hızı c'den azdır. Benzer şekilde radyo dalgalarının tel kablolardaki ilerleyişi de c'den yavaştır. Işığın madde içindeki hızı v ile c arasındaki orana o maddenin kırılma endeksi denir. Örneğin, görülebilir ışık için camın kırılma endeksi genellikle 1,5 civarındadır. Yani ışık camın içinde c / 1,5 ≈ 200.000 km/s ile hareket eder. Hangi açıdan bakılırsa bakılsın ışık ve öteki elektromanyetik dalgalar anında yayılıyormuş gibi gözükür ancak, ölçülebilir hızlarının uzun mesafeler ve hassas ölçümlerle ölçülebilir sonuçları vardır. Uzaydaki keşif araçlarıyla iletişim kurarken mesajların Dünya'dan uzay aracına ya da uzay aracından Dünya'ya ulaşması dakikalar ya da saatler alabilir. Yıldızlardan gelen ışık onları yıllar önce terk etmiştir ve bu sayede uzaktaki nesnelere bakarak evrenin tarihini çalışma şansı verir. Işığın ölçülebilir hızı aynı zamanda bilgisayardaki bilgilerin çipler arasında aktarılması gerektiği için bilgisayarların teorik hızını da sınırlar. Işık hızı, uzak mesafeleri yüksek isabetle ölçebilmek için uçuş zamanı ölçümlerinde de kullanılır.

Modern fizik, klasik fizik ile tanımlanamayan olayları açıklamak üzere ortaya atılmış teorilerin tümüdür. Einstein'ın özel görelilik kuramından, Max Planck'ın kara cisim ışıması kuramına; Schrödinger'in kedisinden, kuark ve bozonlara kadar her şey modern fizik adı altında buluşur.

<span class="mw-page-title-main">Klasik fizik</span> fizik dalı

Klasik fizik tamamlanmış veya uygulanabilir olan fiziğin, eski tarihlerde düşünülmüş modern teorilerle ilgilenir. Şu an kabul edilmiş bir teori modern sayılıyorsa ve o teorinin giriş cümlelerinde başlıca paradigma değişiminden bahsediliyorsa, eski teorilere genellikle “klasik” denilir. Bir klasik teorinin tanımı aslında içeriğine bağlıdır. Klasik fizik kavramı, modern fizik için fazlasıyla karmaşık olan belirli durumlarda kullanılır.

Galile değişmezliği ya da Galile göreliliği der ki; hareket kanunlarının hepsi eylemsiz çerçeve içinde olur. Galileo Galilei bu prensibi ilk olarak 1632'de İki Dünya Sistemi Hakkında Diyalog adlı kitabında kullanmıştır. Prensibi açıklarken gemi örneğini vermiştir. Sakin bir denizde, hiçbir yere çarpmadan sabit hızda giden gemide, güvertenin altında olan bir gözlemci geminin hareketsiz olduğunu ya da hareket edip etmediğini söyleyemez demiştir. Bir diğer güzel örnekse; Dünyamız Güneş'in etrafında saniyede yaklaşık olarak 30 kilometre/saniye hızla dönmektedir ve güvertedeki gözlemci gibi biz de Dünya hakkında teknik olarak bu eylemsiz çerçeve kuralına uymasa da aynı şeyleri söyleyebiliriz.

Fizikteki eter teorileri, eterin ortamın varlığı için gerekli olan boşluk doldurucu ve elektromanyetizma veya kütleçekim kuvvetlerinin yayılması için gerekli olduğu madde olduğunu öne sürmektedir. Çeşitli eter teorileri ortam ve madde konularını somutlaştırmaktadır. Bu erken zamanın modern eteri adını aldığı klasik elementle çok az ortak özelliğe sahiptir. Özel göreliliğin gelişiminden sonra eter teorisi artık modern fizikte kullanılmamaktadır ve yerini daha soyut modeller almıştır.

19. yüzyılda, ışığın yayılması için varsayımsal aracı olarak esîr teorisi yaygın olarak tartışıldı. Bu tartışmanın önemli bir parçası, bu ortama göre Dünya'nın hareket durumu ile ilgili soru oldu. Esîr çekim hipotezi esîrin hareket eden madde tarafından çekildiği ya da birlikte sürüklendiği ile ilgilenir. İlk değişkene göre Dünya ve esîr arasında bağıl bir hareket yoktur; ikinciye göre bağıl hareket vardır ve böylece ışık hızı, Dünya yüzeyinde ölçülen hareket hızına("esîr rüzgarı") dayanır. Özgül esîr modellerini bulan Augustin-Jean Fresnel tarafından 1818 yılında esîrin maddeyle beraber sürüklendiğini önermiştir. Diğer model George Stokes tarafından 1845 yılından ortaya atılan esîrin maddenin içinde ya da civarında sürüklenmesidir.

<i>Annus Mirabilis</i> makaleleri Einstein tarafından yayımlanan bazı makaleler

Annus Mirabilis makaleleri, Albert Einstein tarafından 1905 yılında Annalen der Physik bilim dergisinde yayınlanan makalelerdir. Bu dört makale modern fiziğin temelinin oluşturulmasına büyük ölçüde katkıda bulunmuş ve uzay, zaman, kütle ve enerji üzerindeki görüşleri değiştirmiştir. Annus Mirabilis, İngilizcede Miracle Year veya Almancada Wunderjahr olarak adlandırılır ve mucize yıl anlamına gelir.

Yerçekimi hızı, yerçekiminin klasik teorilerinde yerçekimi hızı, yerçekimsel alanın yayılmasıyla değişen hız olarak tanımlanmıştır. Yerçekimi hızı, enerji dağılımındaki ve maddenin momentumundaki değişimin belli bir uzaklıkta, ürettiği yerçekimsel alanda sonradan ortaya çıkan bir değişiklikle sonuçlandığı hızdır. Fiziksel olarak daha doğru bir yaklaşımla, "yerçekimi hızı" yerçekimsel dalganın hızını kasteder.

Özel görelilik kuramı tarihi, birçok teorik sonuçtan ve Albert A. Michelson, Hendrik Lorentz, Henri Poincaré ve diğerleri tarafından elde edilmiş ampirik bulgulardan oluşmaktadır. Tüm bunlar Albert Einstein ve daha sonrasında Max Planck, Hermann Minkowski ve diğerleri tarafından önerilen özel görelilik kuramının bir sonucudur.

1915 yılında ortaya atılan genel görelilik kuramı, somut ve empirik kurallarla temellendirilmiyordu. Merkür'ün günberisindeki anormal devinimler sonucu oluşan ve felsefi temelde Newton'un evrensel kütleçekim kuralları ile özel görelilik kuramını birleştirebilme özelliğine sahipti. 1919 Yılında gerçekleşen güneş tutulması sırasında ışığın kütleçekim nedeniyle büküldüğü ilk kez gözlemlenmişti. Bu gözlem genel görelilik için ilk kanıttı. Bu ışık kütleçekim alanına eğilmiş ve genel görelilik kuramı ile 1919 yılında bir hat oluşturmuştur. Fakat bunlar 1959 yılında çeşitli genel görelilik tahminlerinin test edilmelerine kadar bir program olarak adlandırılmıyorlardı. Bu testler zayıf çekim alanı içerisinde teori sapmalarıyla sınırlandı. 1974 yılında başlamak üzere Hulse Taylor ve diğerleri bizim Güneş Sistemi'mizden çok daha fazla kütleçekime sahip pulsar yıldızlarının ikili davranışları üzerinde çalıştı. Bizim Güneş Sistemi'miz ve pulsar yıldızlarının genel görelilik kuramları yerellerde başarıyla incelenmiştir.

Genel görelilik, Albert Einstein tarafından 1907-1915 yılları arasında geliştirilmiş ve 1915’ten sonra da genel göreliliğe pek çok kişi tarafından katkıda bulunulmuştur. Genel göreliliğe göre, kütleler arasında gözlemlenen kütlesel çekim kuvveti, bu kuvvetlerin uzay ve zamanı bükmesinden kaynaklanmaktaydı. 

<span class="mw-page-title-main">Minkowski diyagramı</span>

Minkowski diyagramı ya da uzay zaman diyagramı, 1908 yılında Hermann Minkowski tarafından geliştirilen ve uzay ve zaman, Özel görelilik teorisi içinde yer alan uzay ve zamanın, özelliklerinin örneklerini temin etmeyi sağlayan diyagram. Zaman genişlemesi ve uzunluk kısalması gibi fenomenlere ilişkin sayısal yönden bir kolay anlaşılabilme özelliği sağlıyordu ve bunu yaparken de matematiksel denklemleri kullanmıyordu.

Emisyon teorisi, diğer adlarıyla emitör teorisi veya ışığın balistik teorisi 1887'deMichelson-Morley deneyinin sonuçlarını açıklayan, özel izafiyet teorisine rakip bir teoriydi. Emisyon teorileri ışık iletimi için belirli bir çerçevesi olmadığından izafiyet yasalarına uyar, fakat değişmezlik esasını uygulamak yerine ışığın kaynağına bağlı olarakc hızında yayıldığını söyler. Böylece emitör teorisi elektrodinamik ve mekaniği basit bit Newton teorisi ile kombine eder. Temel bilimsel görüşün dışında hala yanlıları olsa da, bu teori bilim adamlarının çoğunluğu tarafından kesinlikle gözden düşmüş sayılmaktadır.

Fizikte, yerellik ilkesi, bir nesnenin yalnızca yakın çevresinden doğrudan etkilendiğini belirtir. Yerellik ilkesini içeren bir teorinin "yerel teori" olduğu söylenir. Bu, anlık veya uzaktan "yerel olmayan" eylem kavramına bir alternatiftir. Yerellik, klasik fiziğin alan teorilerinden gelişti. Buradaki fikir, bir noktadaki bir nedenin başka bir noktada bir etkiye sahip olması için, bu noktalar arasındaki boşluktaki bir şeyin eyleme aracılık etmesi gerektiğidir. Bir etki uygulamak için, dalga veya parçacık gibi bir şey, iki nokta arasındaki boşluktan geçerek etkiyi taşımalıdır.