Special relativitetsteori är en vetenskaplig teori som beskriver hur materia rör sig genom tid och rum. När den först publicerades 1905 av Albert Einstein, orsakade speciell relativitetsteori en revolution i fysiksamhället och fick oss att se på universum i ett nytt ljus. Special relativitetsteori är en av de mest välbekräftade fysikteorierna genom tiderna, och dess förutsägelser har verifierats till mer än tjugo decimaler av noggrannhet.
De två grundläggande postulaten för speciell relativitet är att fysikens lagar är desamma oavsett absolut hastighet, och att ljusets hastighet är konstant för alla observatörer. Om du befinner dig i en stängd låda som rör sig med konstant hastighet, förutspår speciell relativitetsteori att inget experiment du gör inuti lådan kan berätta hur snabbt lådan rör sig. Likaså kommer ljusets hastighet att förbli densamma för en observatör inuti lådan, även om själva lådan rör sig med en stor bråkdel av ljusets hastighet.
Special relativitetsteori överger begreppen ”absolut rymd” och ”absolut tid” som utvecklats av Newton. Under speciell relativitetsteori finns det inget som heter en enda universell tid; snarare är tiden olika för varje observatör. Det finns inte heller något enda universellt mått på utrymme; en enda linjal kan vara längre eller kortare beroende på vem som mäter den. Slutligen förenar speciell relativitetsteori begreppen rum och tid till en enda fyrdimensionell struktur som kallas ”rymdtid”.
Enligt speciell relativitetsteori, om ett föremål rör sig i hög hastighet i förhållande till dig, kommer föremålet att se ut att bete sig konstigt. Dess massa kommer att öka, så att den blir svårare och svårare att accelerera när den närmar sig ljusets hastighet. Det kommer att verka krympa i sin rörelseriktning och bli mer och mer förvrängt när det färdas snabbare. Objektets tid kommer också att förvrängas; om det finns en klocka på objektet kommer det att tyckas ticka långsammare. Dessa effekter händer med varje föremål, men de blir bara märkbara när föremål närmar sig ljusets hastighet.
Särskild relativitetsteori förbjuder något objekt från att färdas snabbare än ljusets hastighet. Om ett föremål ser ut att gå snabbare än ljushastigheten för en observatör måste det vara möjligt att hitta en observatör som ser föremålet färdas bakåt i tiden. När ett objekts hastighet närmar sig ljusets, går dess massa och kinetiska energi till oändlighet. Även information kanske inte färdas snabbare än ljuset, eftersom detta skulle göra det möjligt för meddelanden att skickas bakåt i tiden också.