В первой лекции был рассмотрен принцип относительности Галилея, который утверждал, что промежутки времени, расстояния и ускорения инвариантны т.е. одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта. Легко показать, что инвариантны и силы, действующие на материальную точку, а следовательно второй и третий законы Ньютона.
В общем случае принцип относительности Галилея можно записать следующим образом: законы механики одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта (механический принцип относительности).
После того как во второй половине ХIХ в. Максвеллом были сформулированы основные законы электродинамики, возник вопрос: распространяется ли принцип относительности, справедливый для механических явлений, и на электромагнитные процессы, одинаково во всех инерциальных системах отсчёта.
В электродинамике Максвелла скорость распространения электромагнитных волн в вакууме одинакова по всем направлениям и равна с = 3.108 м/с. Но с другой стороны, в соответствии с законом сложения скоростей, вытекающем из преобразований Галилея, скорость может равняться с только в одной избранной системе отсчёта.
В 1905 г. А.Эйнштейн в работе «К электродинамике движущихся тел» был дан ответ на поставленный выше вопрос.
В специальной теории относительности (СТО) также как в классической механике предполагается, что время однородно, а пространство однородно и изотропно.
Первый постулат СТО (релятивистский принцип относительности Эйнштейна):в любых инерциальных системах отсчёта все физические явления при одних и тех же условиях протекают одинаково, т.е. физические законы инвариантны по отношению к выбору инерциальной системы отсчёта, а уравнения, выражающие эти законы, имеют одинаковую форму во всех инерциальных системах отсчёта.
Второй постулат СТО выражает принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от движения источника света, она одинакова во всех направлениях и во всех инерциальных системах отсчёта. Опыт показывает, что скорость света в вакууме с – предельная скорость в природе: скорость любых тел, а также скорость распространения любых сигналов и взаимодействий не может превосходить с .
Постоянство скорости света приводит к тому, что понятие одновременности, считающееся в ньтоновской механике абсолютным, в действительности является относительным.