สัมพัทธภาพทั่วไปหรือ
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (
อังกฤษ: general relativity หรือ general theory of relativity) เป็นทฤษฎี
ความโน้มถ่วงแบบ
เรขาคณิตซึ่ง
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์จัดพิมพ์ใน ค.ศ. 1916
[1] และเป็นการพรรณนาความโน้มถ่วงปัจจุบันในวิชา
ฟิสิกส์สมัยใหม่ สัมพัทธภาพทั่วไปวางนัยทั่วไปกว่า
สัมพัทธภาพพิเศษและ
กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน โดยอธิบายความโน้มถ่วงโดยรวมว่าเป็นคุณสมบัติเรขาคณิตของ
ปริภูมิและเวลา หรือ
ปริภูมิ-เวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งว่า
ความโค้งของปริภูมิ-เวลาสัมพันธ์โดยตรงกับ
พลังงานและ
โมเมนตัมของ
สสารและ
รังสีที่มีอยู่ทั้งหมด ความสัมพันธ์นี้เจาะจงโดย
สมการสนามไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นระบบ
สมการเชิงอนุพันธ์ย่อยการทำนายของสัมพัทธภาพทั่วไปบางอย่างแตกต่างมากจากการทำนายของ
ฟิสิกส์ดั้งเดิม โดยเฉพาะที่เกี่ยวกับการผ่านของเวลา เรขาคณิตของปริภูมิ การเคลื่อนที่ของเทหวัตถุ ใน
การตกอิสระ และการแพร่กระจายของแสง ตัวอย่างความต่างเหล่านี้เช่น การเปลี่ยนขนาดของเวลาเชิงโน้มถ่วง
เลนส์ความโน้มถ่วง การเคลื่อนไปทางแดงเชิงโน้มถ่วงของแสง และการเปลี่ยนขนาดของเวลาเชิงโน้มถ่วง การทำนายของสัมพัทธภาพทั่วไปจนปัจจุบันได้รับการยืนยันจากการสังเกตและทดลองทั้งหมด แม้สัมพัทธภาพทั่วไปมิใช่เพียงทฤษฎีความโน้มถ่วงสัมพัทธนิยมทฤษฎีเดียวเท่านั้น แต่ก็เป็นทฤษฎีง่ายที่สุดซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลเชิงทดลอง อย่างไรก็ตามยังเหลือคำถามซึ่งไม่มีคำตอบ โดยข้อที่เป็นหลักมูลที่สุดคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปจะสามารถเข้ากับกฎ
ฟิสิกส์ควอนตัมเพื่อสร้างทฤษฎี
ความโน้มถ่วงควอนตัมที่สมบูรณ์และไม่ขัดแย้งในตัวเองได้อย่างไรทฤษฎีของไอน์สไตน์มีความหมายสำคัญทาง
ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เช่น แสดงให้เห็นถึงการมี
หลุมดำ บริเวณของปริภูมิซึ่งปริภูมิและเวลาบิดเบี้ยวจนไม่มีสิ่งใดแม้กระทั่งแสงสามารถหนีออกมาได้ โดยเป็นจุดจบของดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ มีหลักฐานมากพอว่า รังสีเข้มซึ่งแผ่จากวัตถุทางดาราศาสตร์บางชนิดเนื่องมาจากหลุมดำ เช่น ไมโครควาซาร์ (microquasar) และ
นิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ ซึ่งเกิดจากการมี
หลุมดำดาวฤกษ์และ
หลุมดำมวลยวดยิ่งตามลำดับ การโค้งของแสงโดยความโน้มถ่วงสามารถนำไปสู่ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง ซึ่งทำใหสามารถเห็นภาพหลายภาพของวัตถุดาราศาสตร์ที่ระยะทางเท่ากันหลายภาพบนฟ้า สัมพัทธภาพทั่วไปยังทำนายการมีคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งการสังเกตคลื่นเหล่านี้โดยตรงเป็นเป้าหมายของโครงการอย่าง
หอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ชนิดเลเซอร์ (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory: LIGO) ของ
นาซา สายอากาศอวกาศอินเตอร์เฟอโรเมทรีเลเซอร์ (Laser Interferometer Space Antenna: LISA) ของ
อีเอสเอ และแถวลำดับตั้งจังหวะพัลซาร์ (pulsar timing array) จำนวนมากซึ่งในปัจจุบัน LIGO ได้สังเกตพบคลื่นความโน้มถ่วงแล้ว
[2] นอกจากนี้ สัมพัทธภาพทั่วไปยังเป็นพื้นฐานของแบบจำลอง
จักรวาลวิทยาเอกภาพขยายต่อเนื่องปัจจุบัน