Einsteins två postulat

Fysikens lagar har samma form i alla fritt fallande referenssystem, t.ex. ombord på en rymdfarkost med frånslagna motorer.

Ljusets hastighet i vakuum är \(c = 3{,}00 \cdot 10^8 \text{ m/s}\) för alla observatörer. Det går inte att förändra sin hastighet relativt ljuset.

Gammafaktorn ger oss ett mått på hur relativistisk en situation är, \[ \gamma = \frac{1}{\sqrt{1- \frac{v^2}{c^2}} } \] \(\gamma \ge 1\) för alla hastigheter \(v\). Likhet gäller bara om \(v = 0\).

Tidsdilatation eller tidsförlängning. En observatör som betraktar en klocka som far förbi med farten \(v\) finner att den förbiflygande klockan saktar sig i förhållande till en klocka i vila. Relationen mellan tidsintervallet \(t_0\) mätt med den förbiflygande klockan och tiden \(t\) mätt med klockan i vila är \[ t = \frac{t}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}} } = \gamma t_0\]

Längdkontraktion. En observatör som betraktar en mätstav som far förbi med farten \(v\) finner att den förbiflygande mätstaven är kortare än motsvarande mätstav i vila. Relationen mellan längden \(l_0\) mätt med den förbiflygande mätstaven och längden \(l\) mätt med mätstaven i vila är \[ I = I_0 \cdot \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} = \frac{I_0}{\gamma} \]

Kinetisk energi. Ett föremål med massan \(m\) och farten \(v\) har den kinetiska energin \[ E_\text{k} = \frac{mc^2}{\sqrt{1- \frac{v^2}{c^2}} } - mc^2 \]

Viloenergi eller massenergi. Ett föremål med massa m har viloenergin \(E_\text{vila} = mc^2\).

Vid partikelkollisioner kan den energin konverteras till energi i andra former eller nya partiklar.