dan bir sonucudur. Bu dalgalar ışık hızında yayıldığında geometri bozulmaları oluşur ve uzay içinde dalgalanmalar olarak düşünülebilir. Bunlar farklı bir konsept olan akışkan dinamiği ile yerçekimi dalgaları karıştırılmamalıdır.

Dolaylı olarak yerçekimi dalgalarının etkileri spesifik ikili yıldız gözlemleri ile tespit edildi. Böyle yıldız çiftleri, yerçekimi dalgaları yaymaktan dolayı yavaş yavaş enerji kaybeder. Güneş gibi sıradan yıldızlar için bu enerji kaybı tespit edilemeyecek kadar küçük olurdu. Fakat bu enerji kaybı 1974 yılında PSR1913+16 isimli bir ikili pulsar tarafından gözlemlendi. Bu tip sistemlerde, yörüngedeki yıldızlardan biri atarca yıldızdır. Bunun iki sonucu vardır: bir atmaca yıldız yerçekimi dalga emisyonu sıradan yıldızlardan çok daha güçlü olan bir nötron yıldızı olarak bilinen son derece yoğun bir nesnedir. Ayrıca, bir atmaca yıldız manyetik kutuplardan gelen elektromanyetik radyasyon ışını yayar. Bu çift yıldızın yörünge periyodu zaman için kullanılır ve yakınındakilere uzay zamanın çarpıtmalarıyla hassas tepkiler oluşturabilir.

PSR1913+16'nın keşifçileri olan Russell Hulse ve Joseph Taylor'a, 1993 yılında Nobel Fizik Ödülü verildi. Bundan sonra, birçok ikili pulsar keşfedilmiştir. Onlar genel göreliliğin testlerini doğru bir şekilde sağladığından dolayı en yararlı yıldızlar pulsar olanlardır.

Son zamanlarda, görelilik araştırmasının büyük hedefi yerçekimsel dalgaların doğrudan keşfedilmesidir. Bu amaçla, toprak tabanlı yerçekimsel dalga dedektörleri birçok operasyonda vardır ve uzay tabanlı dedektörler bir misyon olarak geliştirilme aşamasındadır. Yerçekimi dalgaları tespit edilirse, bu tür nötron yıldızları ve kara delikler gibi karışık nesneler hakkında bilgi elde etmek ve aynı zamanda Büyük Patlama’ dan sonraki ikinci erken evren kesitleri durumunu incelemek için de kullanılabilir.

Kütle alanı yeterince kompakt bölgeye konsantre olduğunda, genel görelilik bir kara delik oluşumunu öngörür. Kara deliklerin bazı tipleri büyük kütleli yıldızların evriminde son durum olduğu düşünülmektedir. Öte yandan, milyonlarca ya da milyarlarca Güneş kütlesi ile süper kütleli kara deliklerin galaksilerin çekirdeklerinde ikamet ettikleri varsayılır ve bunlar milyarlarca yılda oluşmuşlardır ve galaksilerin güncel modellerinde anahtar rol oynamaktadır.

Madde kompakt nesne radyasyon şeklinde enerji serbest bırakmak için en etkili mekanizmalardan biridir. Ve kara delikler üzerine düşen maddenin hayal parlak astronomik olaylarından bazılarının sorumlu olduğu düşünülmektedir. Gökbilimcilerin önemli örnekleri olan kuazar ve aktif galaktik çekirdeklerin diğer türleri vardır. Doğru koşullar altında, madde ışığı o yakın hızlarda uzak uzaya fırlatılan madde kirişler odaklı jetleri oluşumuna yol açabilecek bir kara deliğin etrafında biriken düşüyor.

Kara delikleri, yerçekimsel dalgaların en umut verici kaynakları yapmak için birkaç özellikleri vardır. Bunun bir nedeni, kara delikler, bir ikili sistemin parçası olarak birbirlerinin yörüngelerinde olabilir; sonuç olarak, bu tür bir sistem ile yayılan yer çekimi dalgaları özellikle güçlüdür. Bir başka neden ise olarak adlandırılan kara delik teklik teoremleri izler: zamanla karadelikler ayırt edici özelliklerin sadece az sayıda (çok önemli bir parçası olduğu için bu teoremler, "hayır-saç" olarak bilinen teoremleri haline gelmiştir). Örneğin, uzun vadede, küp çöküşü bir küp şeklinde kara delik neden olmaz. Bunun yerine, ortaya çıkan karadelik küresel kitle çökmesi sonucu oluşan bir kara delik olacak, ama önemli bir farkla: küresel bir şekle kendi geçişinde, bir küpün çökmesiyle oluşan kara delik yerçekimi dalgaları yayacaktır.

Genel göreliliğin en önemli yönlerinden biri, bir bütün olarak evrene uygulanabilir olmasıdır.

Önemli bir nokta ise, büyük ölçeklerde, bizim evren çok basit hatlar boyunca inşa edilecek görünüyor, yani: tüm güncel gözlemler ortalama kozmosun yapısı ne olursa olsun, bir gözlemcinin konumu veya gözlem yönü, yaklaşık olarak aynı olması gerektiğini düşündürmektedir: evrenin yaklaşık homojen ve izotrop olduğunu. Bu gibi daha basit bir evren Einstein'ın denklem basit çözümler ile tarif edilebilir. Evrenin şimdiki kozmolojik modelleri evrenin madde içeriği, yani termodinamiğin, nükleer ve parçacık fiziği özelliklerini açıklayan teoriler ile genel görelilik bu basit çözümler birleştirilmesi ile elde edilir. Kabaca 14 milyar yıl önce ve o zamandan beri genişlemektedir - The Big Bang - Bu modellere göre, bugünkü evrenin son derece yoğun, yüksek sıcaklık durumundan çıktı.

Einstein'ın denklemleri kozmolojik sabit denilen bir terim ekleyerek jeneralize olabilir. Bu terim mevcut olduğunda, boş alan kendisi çekici kaynağı (ya da daha az sıklıkla itici) yerçekimi gibi davranır. Çağdaş kozmolojik düşünce statik olarak evreni düzenlemek ve ek terim genel görelilik çerçevesinde statik modeli evrenleri oluşturmak için gereklidir: Einstein başlangıçta çok özel bir motivasyon ile, kozmoloji kağıdında yaptığı öncül bildiriyle 1917 yılında bu terimi tanıttı. Evrenin durağan olmadığı aşikar, ama genişleyen olunca, Einstein bu ek terimi atmak için hızlı oldu.

Genel görelilik, fiziksel fenomenleri etkileyici bir dizi ile tanımlamakta, doğru modelleri için bir çerçeve sağlamada çok başarılıdr. Diğer yandan, birçok ilginç açık soru vardır, ve özellikle de, bir bütün olarak bir teori hemen hemen tamamlanmamıştır.

Temel etkileşimlerin tüm diğer modern teorilerinin aksine, genel görelilik klasik teori: kuantum fiziğinin etkilerini içermemektedir. Genel göreliliğin kuantum sürümü için arayışı fiziğin en temel açık sorulardan birini giderir. Kuantum yerçekimi, özellikle sicim teorisi ve döngü kuantum yerçekimi böyle bir teori için umut verici adaylar varken, hiçbir tutarlı ve tam teori şu anda yoktur. Uzay tekilliklerin varlığı: Uzun kuantum yerçekimi teorisi de genel görelilik başka sorunlu özelliğini ortadan kaldırmayı umut etmişti. Bu tekillik genel görelilik geometrisinin kendisinin öngörü gücünü kaybetmesi sonucu ile, kötü tanımlı hale gelen sınırları uzay-zamandır. Ayrıca, genel görelilik yasaları herhangi kuantum değişiklik yapılmadan olsaydı, böyle tekillik evrenin içinde bulunmalıdır, tahminlerde sözde tekillik teoremleri vardır. En iyi bilinen örnekleri kara delikler ve evrenin başlangıcını tanımlayan modeli evrenler ile ilişkili tekilliklerdir.

Genel görelilik değiştirmek için diğer girişimler kozmoloji kapsamında yapılmıştır. Modern kozmolojik modellerde, evrendeki en yüksek enerjili yani doğrudan tespiti olmayan modellere, karanlık enerji ve karanlık madde denir. Örnek modifiye Newton dinamikleri gibi, yerçekimi düzenleyen yasalar ve kozmik genişleme dinamiklerini değiştirilerek, madde ve enerjinin bu esrarengiz formlarını ortadan kaldırmak için birçok tartışmalı önerilerde bulunulmuştur.

Kuantum etkileri ve kozmoloji zorluklarının ötesinde, genel görelilik araştırma olanakları ile yeni keşifler için zengindir: matematiksel izafiyetçiler, tekilliklerin doğası ve Einstein'ın denklemleri temel özelliklerini keşfetmek gibi belirli uzay zamanlar her zamankinden daha kapsamlı bilgisayar simülasyonları, kara delikleri birleştirilmesi anlatmak ve yerçekimi dalgalarının ilk doğrudan tespiti için yarış hızla devam ediyor. Teori ilk olarak doksan yıl sonra yayımlandı, araştırmalar her zamankinden daha aktiftir.






Göreli elektromanyetizma

Göreli elektromanyetizma, Coulomb yasası ve Lorentz dönüşümleri nden gelen elektromanyetik alan teorisinin gelişmesini amaçlayan modern bir öğretim stratejisidir. Coulomb yasası uzaktaki eylemi ifade etse de, bunun "elektrik kuvveti" ilkesi olduğu kolayca anlaşılmaktadır. Uzayzamandaki elektromanyetik alanlar tarafından ifade edilen daha içerilikli başka bir elektromanyetizma bakış açısına uzay zaman simetrilerinin uygulanmasıyla yaklaşıldı. Çeşitli eşzamanlı hiperdüzlemlerdeki göreli yük yoğunluğu dolayısıyla, bazı özel yapılandırmalarda manyetik etkiler elde edilmesi mümkündür. Fizik eğitimi ve elektrik elektronik mühendisleri eğitim ve öğretimine olan bu yaklaşım Britannica Ansiklopedisi’nde (1956), Feynman'ın Fizik Üzerine Dersleri'nde ( The Feynman Lectures on Physics (1964) ), Edward M. Purcell (1965), Jack R. Tessman (1966), W.G.V. Rosser (1968), Anthony French (1968), Dale R. Corson ve Paul Lorrain (1970)’de görülebilir. Bu yaklaşım; Biot-Savart yasası, Amper yasası ve Maxwell denklemleri ndeki manyetik güçlerin anlaşılması için bazı hazırlıklar sağlar.

1953 yılında Albert Einstein, Michelson-Morley deneyini anma vesilesiyle Cleveland Fizik Derneği'ne yazdı. Yazdığı bu mektupta;
şeklinde belirtiyordu. Einstein'ın bu beyanı, elektrik ve manyetik güçlerin tamamlayıcılığını belirlemek için uzay-zaman simetrilerini araştırdığını ortaya koymaktadır.

Purcell bir eylemsiz referans çerçevesi nde bir elektrik alanının olup olmadığı ve ilkine göre hareketli farklı bir referans çerçevesinden nasıl göründüğü sorusunun, hareketli kaynaklar tarafından yaratılan alanları anlamak için "çok önemli" olduğunu iddia etti. Özel durumda, alanı oluşturan kaynaklar referans çerçevelerinin birine göre hareketsizdir. 
Purcell, kaynakların "hareketsiz" çerçevesindeki bazı noktalardaki (uzay ve zamandaki) elektrik alanların ve diğer çerçevede aynı noktadaki elektrik alanı hesaplamak için gerekli tüm bilgiyi sağlayan iki çerçevenin göreli hız ını bilmenin esas varsayım olduğunu belirtti. Diğer bir deyişle; diğer çerçevedeki elektrik alan, yükler in kaynağının belirli dağılımına değil, yalnızca elektrik alanın ilk çerçevedeki o noktadaki yerel değerine bağlıdır. Purcell, elektrik alanın uzaktaki yüklerin etkisinin tam bir temsili olduğunu varsaydı.
Alternatif olarak, manyetizma nın giriş niteliğindeki ele alınışı, bir elektrik akımı ile bağlantılı manyetik alanı tanımlayan Biot-Savart yasası nı getirdi. Statik sisteme göre hareketsiz bir gözlemci, bir manyetik alan gözlemleyemez. Ancak, aynı yük grubuna bakan hareketli bir gözlemci; bir akım ve dolayısıyla bir manyetik alan algılar.

Hareketsiz çerçevede plakalar ve dışarısı arasındaki elekt