Mik voltak a speciális relativitás elmélet alapgondolatai?

Az, hogy fogadjuk el, amit a mérések, illetve néhány elméleti modell is mondott akkortájt, hogy nevezetesen a fény minden vonatkoztatási rendszerből nézve ugyanazzal az un. fénysebességgel halad. (Mondjuk úgy terjesszük ki a mindenhonnan azonosnak mért fénysebességre is azt az elvet, hogy nem lehet különbséget tenni két inerciarendszer között, nincs egy kitüntetett, abszolút inerciarendszer, mégis annak a fénynek a sebessége, amit relatívnak kellene mérnünk minden vonatkoztatási rendszerben, az mégis abszolút marad.) Meg persze fogadjuk el az elmúlt 400 év összes mérési eredményét, megfigyeléseit is.

Ahogy a Wikipédia írja, Einsteinnek két axiómája volt:

„1. Minden fizikai jelenségnek, és így a jelenség leírását megadó elmélet matematikájának azonosan kell kinéznie minden inerciarendszerben.

2. A vákuumbeli fénysebesség, melyet általában c-vel jelölnek, állandó, bármely inerciarendszerből is mérjük meg és bármelyik irányban, függetlenül a fény frekvenciájától, a detektor, illetve a fényforrás mozgási sebességétől.”

Legyen két vonatkoztatási rendszer, jelöljük A-val és B-vel.

Ábrázoljuk mindkét vonatkoztatási rendszerben mondjuk a saját, meg a másik helyét az idő függvényében, meg a fénysugár haladását szintén az idő függvényében. Kapunk két hely-idő grafikont. Milyen matematikával lehet az egyiket a másikba transzformálni?

Einstein végigvezette mindezt, és lehetséges, sőt annyira nem is volt újszerű, Lorentz-transzformáció néven már ismert volt. Einstein csak értelemmel töltötte meg ezt a transzformációt.

A dolog következménye, hogy a tér és idő nem abszolút fogalmak, hanem az adott inerciarendszerben értelmezhetőek csak. Egy másik inerciarendszerben történő leíráshoz mind a tér, mind az idő transzformációra szorul.