A principios del siglo XX, Albert Einstein, 1879-1955, enunció la teoría de la relatividad especial, según la cual el tiempo no es una magnitud absoluta, sino que depende de las velocidades relativas de los cuerpos celestes. Esta rotura con la mecánica clásica de Newton, provocó el desarrollo de una nueva teoría de la gravitación compatible con la relatividad especial: la teoría de la relatividad general.

Einstein suponía:

• El espacio estaba curvado por la fuerza de la gravedad, es decir, la deformación del espacio en un lugar era proporcional a la cantidad de masa que había en aquella zona. De esta manera, la luz aunque no tenía masa, también estaba sometida a los efectos gravitatorios, cambiaba la trayectoria al pasar cerca de una cantidad de masa muy grande.
• Para comprobar experimentalmente esta teoría, al intentar ver este efecto cerca de una masa muy grande como el Sol, la luz del astro impide ver la luz de otras estrellas.
• El año 1919, se aprovechó un eclipse para observar las estrellas de las Híadas, de las cuales se conocía perfectamente la posición en el cielo nocturno. La luz de las Híadas, según Einstein, tendría que curvarse al pasar cerca del Sol y su posición tendría que parecer, para el observador, estar en un lugar diferente. El observador observó que su posición aparente durante el eclipse era diferente de su posición en el cielo nocturno, hecho que corroboraba la teoría de la relatividad general.

Para Einstein, el espacio del Universo es una especie de paisaje montañoso con desniveles producidos por la presencia de masas, como si fuera una sábana estirada que se deforma si ponemos un objeto en el centro. De esta manera, las órbitas de los planetas, por ejemplo, se explican como un movimiento curvado dentro de la deformación que provoca el Sol.

La geometría del espacio-tiempo que implica la teoría de la relatividad general ha permitido explicar, por ejemplo, que hay lugares del Universo donde la densidad es tan grande que no se puede escapar ningún tipo de radiación, como es la luz: los agujeros negros. En la siguiente imagen, podemos ver como creemos que es un agujero negro.

La teoría de la relatividad general no contradice la teoría gravitacional de Newton, sino que la incluye. La teoría de Newton es un caso particular.