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研究时间和空间相对关系的物理学说。分为狭义相对论和广义相对论。前者认为物体的运动是相对的，光速不因光源的运动而改变，物体的质量与能量的关系为E=mc2（E代表能量，m代表质量，c代表光速）。后者认为物质的运动是物质引力场派生的，光在引力场中传播因受引力场的影响而改变方向。相对论是爱因斯坦（Albert Einstein）提出的。这个理论修正了从牛顿以来对空间、时间、引力三者互相割裂的看法以及运动规律永恒不变的看法，从而奠定了现代物理学的基础。
