化则服从爱因斯坦方程。爱因斯坦方程是一组耦合非线性偏微分方程组。在这个方程组诞生后的近一个世纪的时间里，物理学家仅仅解出了少数几个精确解。并且，其中许多的精确解是在高度对称的条件下，也就是说在方程被很大程度简化时，推导出来的，比如均一且各向同性宇宙的弗里德曼解。为了在更普遍的条件下研究爱因斯坦方程，数值相对论应运而生。数值求解爱因斯坦方程的必要前提是将四维时空还原为各自独立的三维空间与一维时间，也就是时空的“3＋1解构”。这个过程可以通过几种或简或繁的途径实现。这个问题的首个突破是由理查德·阿诺维特、斯