Relativitas khusus
Status

Relativitas khusus dalam ruang waktu Minkowski hanyalah akurat ketika nilai mutlak dari potensial gravitasi jauh lebih sedikit daripada c2 di daerah yang diamati. Dalam medan gravitasi yang kuat, harus digunakan relativitas umum. Relativitas umum menjadi relativitas khusus pada batasan medan lemah. Pada skala yang sangat kecil, seperti panjang Planck dan lebih rendah, efek kuantum harus dipertimbangkan sehingga menghasilkan gravitasi kuantum. Akan tetapi, pada skala makroskopis dan tanpa keberadaan medan gravitasi yang kuat, relativitas khusus telah teruji oleh eksperimen dengan tingkat akurasi yang sangat tinggi (10−20) dan karenanya diterima oleh komunitas fisika. Hasil percobaan yang tampaknya menyangkal relativitas khusus tidak bisa direproduksi dan karenanya dipercaya sebagai kesalahan dalam percobaan.
Relativitas khusus bersifat konsisten secara matematis, dan merupakan bagian dari semua teori fisika modern, di antaranya teori medan kuantum, teori dawai, dan relativitas umum (dalam kasus batasan medan gravitasi diabaikan). Mekanika Newton secara matematis bisa diturunkan dari relativitas khusus untuk kecepatan yang kecil (dibandingkan dengan laju cahaya) – jadi mekanika Newton bisa dianggap sebagai relativitas khusus pada benda yang bergerak lambat.
Beberapa eksperimen sebelum makalah tahun 1905 Einstein sekarang ditafsirkan sebagai bukti relativitas. Di antara eksperimen berikut diketahui bahwa Einstein mengetahui tentang percobaan Fizeau sebelum tahun 1905, dan para sejarawan menyimpulkan bahwa Einstein paling tidak pernah mendengar tentang percobaan Michelson–Morley sejak 1899 meskipun dia mengklaim bahwa percobaan tersebut tidak berperan dalam pengembangan teorinya.
Percobaan Fizeau (1851, diulangi oleh Michelson dan Morley pada tahun 1886) menghitung laju cahaya dalam media yang bergerak, dengan hasil yang konsisten dengan penambahan relativistik kecepatan yang sejajar.
Percobaan Michelson-Morley (1881, 1887) mendukung postulat bahwa mendeteksi suatu kecepatan acuan yang mutlak tidak mungkin dilakukan.
Percobaan Trouton–Noble (1903) menunjukkan bahwa torsi kapasitor tidak bergantung pada posisi dan kerangka acuan inersia.
Percobaan Rayleigh dan Brace (1902, 1904) menunjukkan bahwa kontraksi panjang tidak menghasilkan bias-ganda bagi pengamat yang ikut bergerak, sesuai dengan prinsip relativitas.
Pemercepat partikel biasa digunakan untuk mempercepat dan mengukur sifat partikel yang bergerak mendekati laju cahaya, di mana perilaku mereka sepenuhnya konsisten dengan teori relativitas dan tidak konsisten dengan mekanika Newton yang lama. Mesin-mesin ini tidak akan bekerja apabila mereka tidak dirancang mengikuti prinsip relativistik. Sebagai tambahan, beberapa percobaan modern telah dilakukan untuk menguji relativitas khusus. Contohnya:
Uji energi dan momentum relativistik – menguji batas kecepatan partikel.
Percobaan Ives–Stillwell – menguji efek Doppler relativistik dan dilatasi waktu.
Percobaan uji dilatasi waktu – efek relativistik pada waktu paruh partikel yang bergerak cepat.
Percobaan Kennedy–Thorndike – dilatasi waktu menurut transformasi Lorentz.
Percobaan Hughes–Drever – menguji isotropi ruang dan massa.
Pencarian modern untuk pelanggaran Lorentz – berbagai uji modern.
Percobaan untuk menguji teori emisi yang menunjukkan bahwa kecepatan cahaya independen dari kecepatan pemancar.
Percobaan untuk menguji hipotesis seretan eter – tidak ada "gangguan aliran eter".