상대성 이론/특수 상대성 이론/아인슈타인의 특수 상대성 이론/아인슈타인의 가설

1905년 어느 별 볼 일 없는 특허청 직원이 낸 논문 다섯 편 중 한 편인 <움직이는 물체의 전기역학>은 처음엔 별 관심을 받지 못했다. 그 내용은 지난 장의 뉴턴이론의 문제점에 대한 수정이었다.

'움직이는 물체와 관찰자가 서로를 향해 나아간다면 이 둘의 속도는 관찰자와 물체의 속도를 합해서 얻어질 것이다. 반대로 이 둘 중 한 쪽이 반대 방향으로 나아가면 나머지 한 쪽은 둘의 속도를 뺀 만큼 더 빨리 반대 방향으로 도망치는 쪽을 따라잡을 것이다. 이걸 속도의 가법정리라 한다.' 이 정리에 따라 가능한 최대 속도 두 개를 더해 광속을 따라잡을 수도 있겠지만 불가능하다. 이 둘의 속도는 가법정리처럼 단순히 더하는 게 아니기 때문이다. 이들의 속도를 구하는 식은 다음과 같다.

                              v=(υ1(관찰자의 속도)-υ2(물체의 속도))/(1-(υ1υ2/c^2))

이 식은 좌표계 변환률을 나타내는 '로렌츠 변환'을 수정한 것이다.이 식에서 υ1과 υ2가 충분히 크다면 광속을 따라잡는 건 불가능하다. 또 이 식에 따르면 공간과 시간은 절대적이지 않다.(로렌츠 변환의 다른 식을 찾아 보라.) 공간은 시간변화하며 시간도 변할 수 있다. 공간은 외부조건에 의해 변화될 수 있으며 서로 다른 계에서도 다르게 작용한다. 어떤 물체도 광속을 넘을 수 없으며 그것은 속도에 대한 제한이다.