Antes de Einstein, a visão predominante do universo era amplamente baseada nas leis de movimento e gravidade de Isaac Newton. Essas leis, formuladas no final do século XVII, forneceram uma descrição notavelmente precisa do movimento de objetos na Terra e no sistema solar. Eles também levaram ao entendimento da gravidade como uma força que atua entre dois objetos com massa.

No entanto, havia vários problemas que a teoria de Newton não poderia explicar, e esses problemas apontaram para a necessidade de um novo entendimento do universo:

* A velocidade da luz: A física newtoniana assumiu que a gravidade agia instantaneamente a qualquer distância. No entanto, os experimentos mostraram que a luz viaja a uma velocidade finita, o que contradiz essa suposição.
* A precessão do periélio de mercúrio: A órbita de Mercury ao redor do sol não era perfeitamente elíptica, mas ligeiramente mudou com o tempo. A gravidade newtoniana não pôde explicar essa anomalia.
* A natureza da gravidade: Enquanto a lei de Newton explicou como a gravidade funciona, ela não explicou o que é *.

Esses problemas levaram os cientistas a procurar uma nova teoria que pudesse explicar essas discrepâncias. Alguns dos desenvolvimentos importantes antes de Einstein incluíram:

* Equações de Maxwell: As equações de eletromagnetismo de James Clerk Maxwell em meados do século XIX estabeleceram que a luz é uma onda eletromagnética. Isso fortaleceu ainda mais o entendimento de que a luz viaja a uma velocidade finita, desafiando a natureza instantânea da gravidade newtoniana.
* Michelson-Morley Experimento: Este famoso experimento em 1887 teve como objetivo detectar o hipotético "Aether Luminíferas", que se pensava levar em ondas leves. O resultado nulo do experimento, no entanto, sugeriu que não existe, contradiz ainda mais a estrutura newtoniana.

A teoria da relatividade de Einstein, especificamente a relatividade especial (1905) e a relatividade geral (1915), forneceram uma nova estrutura para entender o universo. Ele abordou as deficiências da física newtoniana por:

* Desafiando a natureza absoluta do espaço e do tempo: A teoria de Einstein mostrou que o espaço e o tempo não são absolutos, mas em relação ao quadro de referência do observador.
* Explicando a velocidade finita da luz: Estabeleceu a velocidade da luz como uma constante universal, independente do movimento do observador.
* Definindo a gravidade como uma curvatura do espaço -tempo: Em vez de uma força, Einstein descreveu a gravidade como uma distorção do espaço -tempo causado por objetos maciços. Isso explicou a precessão do periélio de mercúrio e outros fenômenos.

As teorias de Einstein revolucionaram nossa compreensão do universo e forneceram a base para a cosmologia moderna, astrofísica e outros campos científicos.