Einsteinovu obecnou teorii relativity lze shrnout do pouhých 12 slov: „

Tento krátký popis od fyzika Johna Wheelera však skrývá složitější a hlubší pravdu. Vedle kvantové teorie je obecná teorie relativity jedním ze dvou pilířů moderní fyziky – naší pracovní teorie gravitace a velmi rozsáhlého, planet, galaxií a vesmíru jako celku. Je to rozšíření Einsteinovy speciální teorie relativity – ale tak rozsáhlé, že mu trvalo 10 let, od roku 1905 do roku 1915, než se dostal od jedné ke druhé.

Speciální teorie relativity nám říká, že pohyb deformuje prostor a čas. Einsteinův hlavní převrat s obecnou relativitou spočíval v tom, že ji spojil s principem, který zaznamenal o více než tři století dříve Galileo: že padající objekty zrychlují stejnou rychlostí bez ohledu na jejich hmotnost. Známé je, že pírko a kladivo spuštěné ze šikmé věže v Pise dopadnou na zem ve stejnou dobu, pokud pomineme odpor vzduchu. (Během přistání Apolla 15 na Měsíci v roce 1971 astronaut David Scott tento princip potvrdil na Měsíci bez vzduchu.)

Po Galileovi Isaac Newton ukázal, že to může platit pouze tehdy, pokud platí zvláštní shoda: setrvačná hmotnost, která vyčísluje odpor tělesa vůči zrychlení, se musí vždy rovnat gravitační hmotnosti, která vyčísluje reakci tělesa na gravitaci. Neexistuje žádný zřejmý důvod, proč by tomu tak mělo být, ale žádný experiment tyto dvě veličiny nikdy neoddělil.

Stejně jako použil konstantní rychlost světla ke konstrukci speciální teorie relativity, prohlásil Einstein tuto skutečnost za přírodní princip: princip ekvivalence. Vyzbrojeni tímto a novým pojetím prostoru a času jako vzájemně provázaného „časoprostoru“ můžete sestavit obraz, v němž je gravitace pouze formou zrychlení. Hmotné objekty ohýbají časoprostor kolem sebe, takže se zdá, že věci k nim zrychlují.

To vysvětluje, proč cítíme přitažlivost směrem dolů k Zemi a proč Země obíhá kolem Slunce. Ačkoli je gravitace dominantní na velkých kosmických škálách a v blízkosti velmi velkých hmot, jako jsou planety nebo hvězdy, je ve skutečnosti zdaleka nejslabší ze čtyř známých přírodních sil – a jediná, kterou kvantová teorie nevysvětluje.

Kvantová teorie a obecná teorie relativity si ve skutečnosti vůbec nerozumějí. Obě teorie obecně fungují na velmi odlišných škálách, takže to není velký problém. Brání nám to však pochopit, co se stalo například v nejranějších okamžicích velkého třesku, kdy byl vesmír velmi malý a gravitace velmi silná. A v jiné situaci, kdy se tyto dvě teorie střetávají – na horizontu událostí černé díry – vznikají neřešitelné paradoxy.

Velkou nadějí je, že nějaká „teorie všeho“ by jednou mohla sjednotit kvantovou teorii a obecnou teorii relativity – i když pokusy jako teorie strun a smyčková kvantová gravitace zatím selhaly.

Obecná teorie relativity přitom nikdy nebyla shledána nedostatečnou. Její předpověď, že velmi husté aglomerace hmoty mohou deformovat časoprostor natolik, že z něj neunikne ani světlo, se ukázala jako pravdivá. Nyní těmto objektům říkáme „černé díry“, dokážeme vyfotografovat „horizonty událostí“, které je obklopují, a jsme si docela jisti, že v centru každé masivní galaxie se nějaká nachází.

Snad největší triumf obecné relativity však přišel v roce 2015, kdy byly objeveny gravitační vlny – vlnění v časoprostoru způsobené pohybem velmi hmotných objektů. Signál dvou černých děr, které se spirálovitě spojují, byl triumfem pečlivé a trpělivé detektivní práce pokročilého experimentu LIGO. Richard Webb