特殊相対性理論
ニュートン力学における時間と空間
ガリレイ変換（座標変換図添付）により、時間は座標系の属性ではなく普遍的に流れるもので、両座標系での時間の原点さえ一致させれば、数値としても同じになるという事である。
同格であるどのような座標系で記述しても同じでなければならないとする考えを相対性原理といい、ガリレイ変換に対して物理法則が不変であることをガリレイの相対性原理という。ニュートンの運動方程式はガリレイの相対性原理を満足する。
光速不変の原理
1861年マックスウェルは電磁場の基礎方程式を作り上げた。ここで光速度cが登場。
この速度は一体何に対する速度なのかという疑問が生じた。
ローレンツ変換
慣性座標の間を結ぶ座標変換は、ガリレイ変換では光速不変の原理に矛盾する。しかし、２つの座標系の相対速度が光速よりはるかに小さい場合は近似的に成り立つはずで、アインシュタインは次の３つの条件を指導原理としてガリレイ変換を拡張し、正しい座標変換を求めた。
※詳しくはpdfにて