Specijalna teorija relativnosti je znanstvena teorija koja opisuje kako se materija kreće kroz vrijeme i prostor. Kada ju je 1905. godine prvi put objavio Albert Einstein, specijalna teorija relativnosti izazvala je revoluciju u zajednici fizike i natjerala nas da pogledamo svemir u novom svjetlu. Specijalna teorija relativnosti jedna je od najpotvrđenijih teorija fizike svih vremena, a njezina su predviđanja provjerena s više od dvadeset decimalnih mjesta točnosti.
Dva osnovna postulata specijalne relativnosti su da su zakoni fizike isti bez obzira na apsolutnu brzinu, te da je brzina svjetlosti konstantna za sve promatrače. Ako se nalazite u zatvorenoj kutiji koja se kreće konstantnom brzinom, posebna teorija relativnosti predviđa da vam nijedan eksperiment koji radite unutar kutije ne može reći koliko se brzo kutija kreće. Isto tako, brzina svjetlosti će ostati ista za promatrača unutar kutije, čak i ako se sama kutija kreće velikim dijelom brzine svjetlosti.
Specijalna teorija relativnosti napušta pojmove “apsolutnog prostora” i “apsolutnog vremena” koje je razvio Newton. Pod specijalnom relativnošću, ne postoji takva stvar kao jedno univerzalno vrijeme; nego je vrijeme različito za svakog promatrača. Također ne postoji jedinstvena univerzalna mjera prostora; jedno ravnalo može biti duže ili kraće ovisno o tome tko ga mjeri. Konačno, specijalna teorija relativnosti objedinjuje koncepte prostora i vremena u jednu četverodimenzionalnu strukturu nazvanu “prostor vrijeme”.
Prema specijalnoj relativnosti, ako se objekt kreće velikom brzinom u odnosu na vas, izgledat će da se objekt ponaša čudno. Njegova masa će se povećati, tako da će ju je sve teže ubrzavati kako se približava brzini svjetlosti. Činit će se da se smanjuje u smjeru kretanja, postajući sve više i više izobličen kako putuje brže. Vrijeme objekta također će se iskriviti; ako se na objektu nalazi sat, čini se da sporije otkucava. Ti se efekti događaju svakom objektu, ali postaju vidljivi tek kada se objekti približe brzini svjetlosti.
Specijalna teorija relativnosti zabranjuje bilo kojem objektu da putuje brže od brzine svjetlosti. Ako se čini da objekt ide brže od brzine svjetlosti za jednog promatrača, mora biti moguće pronaći promatrača koji vidi da objekt putuje unatrag u vremenu. Kako se brzina objekta približava brzini svjetlosti, njegova masa i kinetička energija idu u beskonačnost. Čak i informacije možda neće putovati brže od svjetlosti, jer bi to omogućilo slanje poruka unatrag u vremenu.