هناك العديد من التجارب التي أُجريت لإثبات أو دحض نظرية النسبية، ومنها:
1- تجربة مايكلسون-مورلي: وهي تجربة تم إجراؤها في عام 1887 لقياس سرعة الضوء بالنسبة لحركة الأرض. لكن النتائج التي حصلوا عليها كانت مفاجئة، حيث لم يتمكنوا من رصد أي تأثير لحركة الأرض على سرعة الضوء، مما يدعم فرضية أن سرعة الضوء ثابتة في جميع الإتجاهات، بغض النظر عن الحركة المتبوعة من قبل المصدر أو الرصاصة.
2- تجربة هيزنبرغ: وهي تجربة قام الفيزيائي أرنست هيزنبرغ بإجرائها في عام 1927، وهدفت إلى إثبات وجود النسبية وتأثيرها على مدار الإلكترون. أظهرت التجربة أن الإلكترون يتأثر بشكل ملحوظ بتغييرات الزمن والمكان الذي يمر به، مما دعم فكرة النسبية وتأثيرها.
3- تجربة بندام: وهي تجربة قام بها الفيزيائي الأمريكي جوزيف بندام عام 1962 لقياس مدى التأثير النسبي على سرعة الضوء أثناء الجاذبية، ووجد أن تأثير الجاذبية على سرعة الضوء يعتبر طفيفًا جدًا ولا يؤدي إلى تغييرات كبيرة في قياس سرعة الضوء.
4- تجربة Hafele-Keating: وهي تجربة قام بها تشارلز هافيل وريتشارد كيتنج عام 1971، حيث قاموا برصد التغيرات في ساعات غيروا مواقعها بين فرنسا والولايات المتحدة الأمريكية، ووجدوا أن الساعات المتحركة باتجاه الشرق تسير بسرعة أسرع بقليل مما كانت عليه عند التوقف، بينما تسير الساعات المتحركة باتجاه الغرب بسرعة أبطأ بقليل. وقد أثبتت تلك التجربة تأثير النسبية على قياس الزمن وسرعته.
