Görelilik kuramı Albert Einstein’ın adıyla özdeşleşmiş bir kuram. Bu kuramın geliştirilmesinde aslında birçok bilim insanının değişik oranlarda katkısı var. Ama Einstein, diğerlerinden farklı olarak, tüm kuramı tutarlı bir bütün olarak oluşturmayı başarmıştır.

Görelilik kuramı aslında, bir fiziksel büyüklüğün farklı gözlemcilerce ölçülen değerleri arasındaki ilişkiyi belirliyor. Ama bunu yaparken, uzay ve zaman konusundaki görüşlerimizi tamamen değiştiren devrimsel sonuçlar üretiyor. İlk bakışta, bu sonuçlar sağduyumuza ters. Ama, bütün bunların nasıl tutarlı bir bütün oluşturduğunu anladığımızda, doğanın yapısı hakkında çok önemli ipuçları elde ediyoruz.

Görelilik kuramı “özel görelilik” ve “genel görelilik” adlarıyla anılan iki alt başlık altında düşünülür. Özel görelilik kuramı, birbirlerine göre sabit hızla hareket eden gözlem çerçevelerini inceler. Uzay ve zaman hakkındaki önyargılarımızı tamamen değiştiren bu kuram, Einstein tarafından 1905 yılında ortaya atıldı. Bu pakette, özel görelilik kuramından elde edilen bazı sonuçları inceleyeceğiz.

Genel görelilik kuramıysa, daha genel bir durumu, gözlem çerçevelerinin birbirlerine göre değişen hızlarla, yani ivmeli hareket ettiği durumu inceler. Einstein, bu kuramın temelini oluşturan ana ilkeyi 1907 yılında öne sürdü. Ama kuramın bütün matematiksel detaylarını ancak 1916 yılında tamamlayabildi. Matematiksel detayları daha karmaşık olan bu kuram, kütleçekim kuvveti hakkında bildiklerimizi tamamen değiştiriyor. Buna ek olarak evrenbilim, yani evrenin tümünü ilgilendiren konulardaki araştırmalar bu kuram çerçevesinde yapılıyor.

Bu kuramların öngördüğü sağduyumuza ters etkiler, günlük hayatımızda karşılaştığımız durumlarda fark edemeyeceğimiz kadar küçük. Bu öngörüler, ancak çok yüksek hızlarda veya büyük gökcisimlerinin yanında çok belirgin hale geliyor. Buna karşın, çok hassas bilimsel aletlerle bu öngörüleri Dünya üzerinde bile sınamak mümkün. Her iki kuramın sağduyumuza ters öngörüleri, bugüne kadar yapılan birçok deneyde sınanmış. Kimi günümüzde de devam eden bütün bu deneylerden elde edilen sonuçlar, söz konusu kuramları destekler nitelikte.

Dolayısıyla görelilik kuramları, sanılanın aksine, çok zeki bir bilim insanının hayal gücünün ürettiği, gerçekle hiçbir ilgisi olmayan şeyler değil. Hem deneylerle desteklenen, hem de çok sağlam kuramsal temellere dayanan, yerleşmiş kuramlar bunlar. Genel kabul görmenin dışında, evrenbilim ve parçacık fiziğinin temel aracı haline de gelmişler.

Einstein, özel görelilik kuramını, o yıllarda çok önemli bir sorun olan “ışık hızının sabitliği” sorununu çözmek için ortaya attı. Kuram, iki temel ilkeden türetiliyor. Bunlardan birincisi, 19. yüzyıl sonlarında yapılan bir çok deneyle desteklenen “ışığın boşluktaki  hızının bir sabit olması” ilkesi, ikincisi de görelilik ilkesi. Şimdi, bu iki ilkeyi daha ayrıntılı olarak inceleyelim.