Özel Görelilik Teorisi (Special Relativity)

İki temel ilkeye dayanır: 1) Fizik yasaları tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynıdır. 2) Boşluktaki ışık hızı, kaynağın veya gözlemcinin hızından bağımsız olarak sabittir. Bu iki basit aksiyom mutlak zaman ve mutlak mekan kavramlarını yıkmıştır. E=mc² formülüyle kütle ve enerjinin aynı madalyonun iki yüzü olduğunu kanıtlamıştır.

19. yüzyılın sonunda James Clerk Maxwell'in elektromanyetik denklemleri ışığın boşluktaki hızının (c) sabit olduğunu gösterirken, Michelson-Morley deneyi (1887) uzayı doldurduğu varsayılan 'esir' (ether) ortamının var olmadığını ve Dünya'nın hareket yönü ne olursa olsun ışık hızının değişmediğini kanıtlamıştı. 1905 yılında İsviçre Patent Ofisi'nde çalışan 26 yaşındaki Albert Einstein, 'Hareketli Cisimlerin Elektrodinamiği Üzerine' başlıklı makalesinde tüm bu bilmeceyi iki sade postüla ile çözdü: (1) Fizik yasaları sabit hızla hareket eden tüm eylemsiz referans çerçevelerinde aynıdır; (2) Işığın vakumdaki hızı kaynağın veya gözlemcinin hızından bağımsız olarak her zaman sabittir.

Işık hızı sabitlendiğinde, uzay ve zaman mutlak olmaktan çıkar ve Hermann Minkowski'nin 1908'de tanımladığı dört boyutlu 'Uzay-Zaman Dokusu'nda (Minkowski uzayı) birleşir. Bunun sonucunda yüksek hızlarda hareket eden cisimlerde zaman genişlemesi (saatlerin yavaşlaması), hareket doğrultusunda Lorentz uzunluk büzülmesi, eşzamanlılığın göreliliği ve aynı yıl Einstein'ın ikinci makalesinde türettiği kütle-enerji eşdeğerliği ($E = mc^2$) ortaya çıkar.