相対性理論
特殊論・一般論ともアルベルト・アインシュタインにより記述された。まず、等速運動する慣性系の間において物理法則は互いに不変であるはずという原理（相対性原理）と光速度不変の原理から導かれたのが、特殊相対性理論である（1905年）。特殊相対性理論は、時間と空間に関する相互間の変換が、相対速度が光速に近づくと、従来のいわゆる「ニュートン時空」的に信じられていたガリレイ変換の結果とは違ったものになること、そういった場合にはローレンツ変換が正しい変換であることを示した（「ミンコフスキー時空」）。
ギルバート・ルイス
1908年、相対性理論についての論文をいくつか発表。その中で質量とエネルギーの関係をアルベルト・アインシュタインとは異なる形で導出した。1909年、リチャード・トールマンと共にその手法を特殊相対性理論と結合させた。1912年、 と共に幾何学を時空に応用するだけでなく、時空の やローレンツ変換の同一性に注目した数理物理学の重要な論文を発表した。