Suhteellisuusteoria
Erityinen suhteellisuusteoria, joka tunnetaan myös suppeana tai erikoisena suhteellisuusteoriana, on nykyisen fysiikan vallitseva käsitys tilasta, ajasta ja sähkö­magnetismista. Albert Einstein julkaisi erityisen suhteellisuusteorian 1905. Se pätee vain inertiaalikoordinaatistoissa eikä kykene käsittelemään kiihtyvää (tai hidastuvaa) liikettä. Erityinen suhteellisuusteoria on yksi tarkimmin verifioiduista fysiikan teorioista. Siihen liittyvät ilmiöt ovat jokapäiväisiä muun muassa hiukkas- ja astrofysiikan tutkimuksessa. Erityisen suhteellisuusteorian matematiikka on helposti omaksuttavissa, ja joitakin sen tuloksia esitellään jo lukion fysiikassa. Se on myös yhteensopiva kvanttimekaniikan kanssa.
Suhteellisuusperiaate
Kuvitellaan esimerkiksi juna, jonka sisällä on täysin eristetty laboratorio ikkunattomassa vaununosastossa. Juna kulkee niin tasaisilla raiteilla, ettei sisällä tunnu tärinää, ja raiteet kulkevat suoraan niin, että sisällä ei voi tuntea kääntymisestä aiheutuvia voimia. Jo klassisesta fysiikasta seuraa, ettei tällöin voida mekaanisten ilmiöiden avulla suoranaisesti havaita junan liikettä. Jos sen sijaan juna on kiihtyvässä liikkeessä, se voidaan kyllä havaita; siitä aiheutuvat hitausvoimat voivat esimerkiksi saada pöydällä olevat kevyet esineet liikahtamaan pöydän suhteen. Klassisen fysiikan mukaan junan tasainen liikekin olisi silti periaatteessa osoitettavissa esimerkiksi mittaamalla sen sisällä tarkasti valon nopeus eri suuntiin, mutta suhteellisuusteorian mukaan se ei käy päinsä edes siten.