Podstawowe tezy odkrytej przez Alberta Einsteina szczególnej teorii względności[1] zawarte zostały w rozprawie zatytułowanej "O elektrodynamice poruszających się ciał" (możemy to również przetłumaczyć jako "O elektrodynamice ciał w ruchu"; tytuł oryginału po niemiecku brzmi "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"). Praca za została opublikowana w 1905 roku. Jej autor, czyli Albert Einstein, wysunął w niej nową koncepcję czasu oraz przestrzeni zrywając z dotychczasowym pojęciem czasu i przestrzeni absolutnej. Połączył on (co nazywamy unifikacją) czas i przestrzeń w jedną, czterowymiarową czasoprzestrzeń. W kolejnych swoich pracach Einstein podał oparte na jego teorii nowe zasady mechaniki i w ten sposób tworząc podwaliny tzw. fizyki relatywistycznej. Zgodnie z einsteinowską fizyką relatywistyczną okazały się być równania Maxwella opisujące rozchodzenie się promieniowania elektromagnetycznego w przestrzeni oraz związki między polem elektrycznym i magnetycznym. Równania te są stanowią podstawy elektrodynamiki oraz opisu takich zjawisk jak rozchodzenie się światła.
Podstawowe założenie STW dotyczy stałości i niezmienności prędkości światła w dowolnym układzie odniesienia. Doświadczalne potwierdzenie tego faktu stanowiło doświadczenie wykonane przez Michelsona i Morleya, które wykazało że prędkość światła jest uniwersalna. Można to sobie wyobrazić w ten sposób, że światło dociera do nas tak samo szybko ze stojącego źródła (np. stojącego samochodu), jak i poruszającego się źródła (np.; wysłane do nas z rakiety). Z przytoczonego powyżej twierdzenia wynika prawo transformacji przestrzennych współrzędnych oraz czasu w wyniku przejściu od jednego do drugiego układu odniesienia - opisuje to transformacja Lorentza. Wynika z tego także postulat, który głosi że wszystkie prawa fizyczne mają identyczną postać w każdym, dowolnym inercjalnym układzie odniesienia.
Einstein w swoich pracach wykorzystał matematyczny formalizm czterowymiarowej przestrzeni podany przez francuskiego matematyka, H. Poincarégo i udoskonalony następnie przez H. Minkowskiego. Zupełnie nową rzeczą był fakt, że teraz przy zmianie współrzędnych przestrzennych wraz ze zmianą układu odniesienia przekształceniom podlegał również czas, który wcześniej był traktowany w sposób czysto formalny. Konsekwencją tego było to, że przestrzeń przestała być obiektywną "sceną" na której rozgrywały się zjawiska przyrody, czas z kolei nie był już pojęciem absolutnym - obie te rzeczy stały się względne i zależne od konkretnego układu odniesienia. Zgodnie z STW dwa zdarzenia zachodzące równocześnie w jednym układzie odniesienia wcale nie muszą zachodzić równocześnie w innym.
Najsłynniejszym chyba wzorem STW jest wyrażenie E = mc2, które wyraża równoważność energii oraz masy. Oznacza to, że zarówno energia może się zamienić na masę, jak i na odwrót. Wzór ten jest słuszny dla cząstki w spoczynku, czyli dla której pęd ma wartość 0.
Gdy prędkość poruszania się światła w próżni dąży do nieskończoności prawa STW odpowiadają prawom rządzącym klasyczną fizyką.
[1] Będziemy ją skrótowo oznaczać STW.
