Im November 1915, nach acht Jahren Sackgassen und einem berühmten Zusammenbruch, veröffentlichte Albert Einstein die Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie. Die Theorie ersetzte Newtons universelle Gravitation — eine Kraft, die augenblicklich auf Distanz wirkt — durch etwas Sonderbareres und Eleganteres: Materie und Energie krümmen die Raumzeit, und was wir Gravitation nennen, ist die Geometrie dieser Krümmung. Fallende Körper folgen geraden Linien durch gekrümmten Raum; Planeten umkreisen, weil die Sonne die Geometrie um sich herum gebogen hat. Masse sagt dem Raum, wie er sich krümmen soll; der Raum sagt der Masse, wie sie sich bewegen soll. Die Theorie wurde 1919 durch eine britische Sonnenfinsternis-Expedition bestätigt und machte Einstein nahezu über Nacht zum berühmtesten Wissenschaftler der Welt.
Die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie haben über ein Jahrhundert hinweg mit außergewöhnlicher Präzision standgehalten. Merkurs Periheldrehung, unter Newton anomal, ergibt sich aus den Gleichungen der ART exakt. Lichtablenkung an massiven Objekten (1916 vorhergesagt, 1919 beobachtet) wurde zur Grundlage des Gravitationslinseneffekts. Gravitative Zeitdilatation — Uhren laufen in stärkerer Gravitation langsamer — wird heute in GPS-Satelliten auf die Nanosekunde korrigiert (ohne ART würde GPS pro Tag um Kilometer abweichen). Schwarze Löcher, 1916 von Schwarzschild als Lösung der Gleichungen gefunden und jahrzehntelang als mathematische Kuriosität behandelt, wurden schrittweise beobachtungstechnisch bestätigt — gekrönt vom Bild des zentralen Schwarzen Lochs von M87, das das Event Horizon Telescope 2019 lieferte. Gravitationswellen, 1916 vorhergesagt, wurden 2015 von LIGO direkt aus einer 1,3 Milliarden Lichtjahre entfernten Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher detektiert. Das einzige bekannte Versagen der Theorie liegt bei Singularitäten (Zentren Schwarzer Löcher, der Urknall), wo Allgemeine Relativitätstheorie und Quantenmechanik unverträgliche Antworten geben — das Problem der Quantengravitation ist ein Jahrhundert später ungelöst.
Die moderne Kosmologie ist im Wesentlichen angewandte Allgemeine Relativitätstheorie: die Expansion des Universums, der kosmische Mikrowellenhintergrund, Dunkle Materie, Dunkle Energie, die Inflationsepoche, Geometrie und Schicksal des Universums. Die Physik Schwarzer Löcher ist eine blühende Beobachtungswissenschaft. Die Gravitationswellen-Astronomie öffnete 2015 ein neues Fenster und registriert heute jedes Jahr Dutzende Ereignisse. Das ungelöste Programm der Quantengravitation — Stringtheorie, Schleifenquantengravitation, asymptotische Sicherheit — gehört zu den ehrgeizigsten Vorhaben der zeitgenössischen theoretischen Physik, und eine vereinheitlichte Theorie bleibt der heilige Gral der Disziplin.