Сучасна фізика ґрунтується переважно на двох теоретичних узагальненнях: квантовій гіпотезі М. Планка, висунутій ним у 1990 році, і постулатах теорії відносності, сформульованих у 1905 році А. Ейнштейном. Спеціальна теорія відносності переглянула насамперед спрощені класичні уявлення про простір і час як незалежні абсолютні субстанції. Вона дала більш глибоке, узагальнене їх тлумачення, об’єднавши в єдиний континуум – простір – час. Завдяки цьому в СТВ інакше характеризується одночасність події: дві події, що відбуваються в різних точках простору і є одночасними в одній системі відліку, не будуть одночасними в інших.
В основу спеціальної теорії відносності покладено два принципи:
1) в усіх інерціальних системах відліку, незалежно від стану їх руху, фізичні явища відбуваються за однаковими законами;
2) швидкість поширення світла є сталою для всіх інерціальних систем відліку і не залежить від їх руху; вона є граничною у передачі будь-якої взаємодії чи поширенні імпульсу.
А. Ейнштейн встановив, що при переході від однієї системи відліку до іншої перетворення координат співпадають з формулами перетворень Лоренцо. Тому довжина l’ в рухомій системі відліку менша від довжини l в системі, відносно якої та рухається:
l’=l 
;
тривалість події ∆ t’ у рухомій системі завжди більша за її тривалість ∆ t у нерухомій системі:
∆ t’ = 
.
У випадку релятивістських швидкостей маса тіла залежить від швидкості його руху:
m= 
,
де m 
- маса спокою, v – швидкість тіла, с – швидкість світла.
За допомогою математичних перетворень, що випливають із закону збереження енергії, А. Ейнштейн встановив універсальний для будь-яких видів енергії взаємозв'язок між масою та енергією тіла:
.
- Таким чином, завдяки більш глибокому тлумаченню властивостей простору і часу сучасна фізика отримала досконаліший інструмент пізнання природи, в якому класична теорія є окремою системою поглядів і теоретичних узагальнень для закономірностей макросвіту і незначних швидкостей руху тіл.
