Возникновение теории относительности привело к крушению представлений об абсолютном характере пространства и времени и установлению относительности пространственных и временных промежутков. Отсюда и название – теория относительности.
Однако главная задача СТО – установление абсолютных, независящих от выбора ИСО, законов природы. Эта задача тесно связана с нахождением абсолютных, инвариантных величин. Одна из них – скорость света в пустоте. Другим важным инвариантом является так называемый интервал.
Это понятие в СТО обобщает обычные понятия интервала между двумя точками пространства (т.е. расстояния) и интервала между двумя событиями (т.е. промежутка времени).
Пусть в точке пространства с координатами 
в момент времени 
происходит некоторое физическое явление, именуемое событием. В другой точке 
в момент времени 
происходит другое событие. Тогда пространственно-временным интервалом между этими событиями называется величина:
, (1)
В движущейся системе отсчета 
будем иметь:
, (2)
Прямыми вычислениями с использованием преобразований Лоренца находим
, (3)
т.е. интервал инвариантен относительно преобразований Лоренца. Значит, утверждение “два физических события разделены интервалом 
” имеет абсолютный характер. Интервал между двумя событиями, происходящими между бесконечно близкими точками пространства за бесконечно малое время, равен
, (4)
В зависимости от знака подкоренного выражения может быть как вещественным, так и мнимым. Пусть
.
В этом случае всегда можно найти такую СО, в которой два события происходят в одном и том же месте. Необходимо, чтобы
,
а это всегда возможно при положительном подкоренном выражении. Поэтому вещественные интервалы называют времениподобными интервалами. В частности, если два события происходят с одной и той же физической системой, например, событиями являются показания одних и тех же часов, то эти события разделены времениподобным интервалом. Действительно, за время 
система может пройти путь 
, так как её скорость меньше скорости света.
Мнимый интервал называется пространственно подобным. Если два события разделены таким интервалом, то всегда можно найти СО, в которой они происходят в один и тот же момент времени. Для этого необходимо, чтобы выполнялось равенство
,
что всегда возможно при отрицательном подкоренном выражении слева.
Пусть в некоторой точке 
ИСО происходят два последовательных события, разделенных бесконечно малым промежутком времени 
. Время 
измеряется часами, покоящимися в системе , т.е. собственными часами системы . Поэтому - собственное время, прошедшее между двумя событиями. Интервал между этими событиями по определению равен
.
Таким образом, собственное время
(5)
является инвариантом.
Выразим через время dt в произвольной ИСО s, относительно которой движется со скоростью 
:
.
Таким образом
.
Инвариантность физических законов относительно
