廣義相對(duì)論，由愛(ài)因斯坦于1915年創(chuàng)立，是一種以幾何語(yǔ)言描述的引力理論。它不僅整合了狹義相對(duì)論和牛頓的萬(wàn)有引力定律，還將引力重新定義為時(shí)空中的物質(zhì)與能量導(dǎo)致的時(shí)空曲率。這一理論認(rèn)為，時(shí)空的曲率是由存在于其中的物質(zhì)和能量決定的，其核心是著名的愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程。廣義相對(duì)論與經(jīng)典物理學(xué)中的預(yù)言大相徑庭，特別是在時(shí)間流逝、空間幾何、自由落體運(yùn)動(dòng)及光的傳播等方面。例如，它預(yù)測(cè)了引力場(chǎng)內(nèi)部的時(shí)間膨脹現(xiàn)象，光的引力紅移效應(yīng)，以及引力引起的光速延遲。盡管廣義相對(duì)論并非當(dāng)前唯一描述引力的理論，但它至今已被所有觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，是能夠與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完美契合的最簡(jiǎn)潔理論。在天體物理學(xué)領(lǐng)域，廣義相對(duì)論的應(yīng)用極為廣泛。它推導(dǎo)出大質(zhì)量恒星最終會(huì)演變成黑洞，這是由于時(shí)空的扭曲程度達(dá)到了連光都無(wú)法逃逸的程度。此外，它還證實(shí)了恒星質(zhì)量黑洞及超大質(zhì)量黑洞是某些天體如活動(dòng)星系核和微類星體產(chǎn)生強(qiáng)烈輻射的原因。引力透鏡現(xiàn)象也是廣義相對(duì)論的直接后果，通過(guò)它，科學(xué)家們能夠觀察到同一遙遠(yuǎn)天體的多個(gè)影像。廣義相對(duì)論還預(yù)言了引力波的存在，盡管尚未直接觀測(cè)到，但已通過(guò)間接方法得到了證實(shí)。這一理論也是現(xiàn)代宇宙學(xué)中膨脹宇宙論的基礎(chǔ)，解釋了宇宙的膨脹現(xiàn)象和宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)。盡管廣義相對(duì)論取得了巨大成功，但仍有未解之謎，如如何將廣義相對(duì)論與量子物理定律統(tǒng)一，建立一個(gè)完備且自洽的量子引力理論。這仍然是理論物理學(xué)家們面臨的重要挑戰(zhàn)。