Zahlreiche Experimente und astronomische Beobachtungen haben verschiedene Effekte, die von der Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben und vorausgesagt werden, überprüft und sehr genau bestätigt:
Michelson-Morley-Experiment: Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant, auch auf kleinen Skalen, und beträgt unabhängig von der Bewegung und Bewegungsrichtung des Bezugssystems im Vakuum 299 792,458 Kilometer pro Sekunde.
Zeitdilatation: Je schneller sich ein System relativ zu einem anderen bewegt, desto stärker wird seine Zeit gedehnt – das heißt, desto langsamer vergeht sie.
Längenkontraktion: Fast lichtschnelle Körper erscheinen in Bewegungsrichtung verkürzt.
Wegdreheffekt: Fast lichtschnelle Gegenstände erscheinen verformt.
Optischer Dopplereffekt: Die Wellenlängen des Lichts erscheinen gestaucht oder gedehnt, wenn sich ein Objekt dem Beobachter nähert oder sich von ihm entfernt.
Relativistische Aberration: Schnelle Teilchen senden Strahlung vor allem in Bewegungsrichtung aus und leuchten daher besonders intensiv, wenn man sie aus einem bestimmten Winkel betrachtet.
Äquivalenz von Masse und Energie: Bei Kernreaktionen (Spaltung, Fusion, Materie-Antimaterie-Annihilation) wird Materie in Energie umgewandelt gemäß der Formel E = m c².
Relativistische Massezunahme: Je schneller sich ein Objekt bewegt, desto mehr Energie erfordert seine Beschleunigung.
Gleichheit von träger und schwerer Masse: Für makroskopische und mikroskopische Objekte sehr genau bestätigt.
Periheldrehung der Planeten: Der sonnennächste Punkt einer Planetenbahn verschiebt sich mit jedem Umlauf etwas in der Bahnebene.
Lunar Laser Ranging: Laserstrahlen von der Erde, die von Spiegeln auf dem Mond reflektiert werden, messen die Zunahme der Mondentfernung zentimetergenau und überprüfen verschiedene relativistische Parameter.
Lichtablenkung im Schwerefeld: Masse verändert („krümmt”) die Geometrie des Raumes.
Shapiro-Effekt: Licht braucht für den leicht gekrümmten Weg im Schwerefeld etwas mehr Zeit als für die gerade Strecke.
Lense-Thirring-Effekt: Ein rotierender Körper schleppt die ihn umgebende Raumzeit bei der Drehung mit. Das wurde bei der Erde und bei Schwarzen Löchern gemessen.
Gravitationsrotverschiebung: Photonen verlieren im Schwerefeld Energie.
Zeitdilatation im Gravitationsfeld: Im Einfluss der Schwerkraft ticken Uhren langsamer.
Gravitomagnetische Effekte: Sie entstehen durch die Rotation von Massen und sind den magnetischen Kräften analog.
Gravitationslinseneffekt: Die Schwerkraft kann Licht nicht nur ablenken, sondern von fernen Lichtquellen sogar Doppel- und Mehrfachbilder oder „Einstein-Ringe” vorgaukeln.
Microlensing: Zusätzlich bewirken Gravitationslinsen eine kurzfristige Lichtverstärkung.
Gravitationswellen: Sie entstehen durch rotierende, kollidierende oder kollabierende Massen. Der indirekte Nachweis gelang bei Doppelpulsaren. Direkte Messungen werden gegenwärtig versucht.
Schwarze Löcher: Es gibt viele unabhängige Nachweise für sie.
Kosmologisches: Urknall, expandierender Weltraum, Kosmologische Konstante
