Эйнштейннің арнайы салыстырмалық теориясы

Екінші постулат вакуумдегі жарық жылдамдығының жарық көзі мен қабылдаыштың қозғалысына тәуелді емес екендігін білдіреді, ол барлық бағыттарда бірдей және 300 мың км/с тең. Бұл мағынаға қарама – қаршы келетін сияқты болып көрінеді. Шыныда да егер ғарыш кемесі небір жарық көзіне 100 мың км/с жылдамдықпен жақындап келе жатса және бұл көзден шыққан жарық 300 мың км/с жылдамдықпен тарайтын болса, онда дұрыс мағына бізге ғарыш кемесі мен экипаж өлшеген салыстырмалы жылдамдығы 400 мың км/ с тең болу керектігін айтады. Бірақ, салыстырмалықтың арнайы теориясы бұл жағдайда бақылаушының өзіне жеттетін жарықтың жылдамдығын бұрынғыша 300 мың км/с тең деп анықталатындығын дәлелдейді.

Ұзындықтың қысқаруы

Аса ірі физик – теоретиктердің бірі Лоренц (1853 - 1928) айтқандай, кез келген объектінің қозғалысы оның ұзындығының өлшеген мөлшеріне әсер етеді. Егер ғарыш кемесі қимылсыз тұрған бақылаушының жанынан үлкен жылдамдықпен зымырап өте шықса онда бұл бақылаушыға кеменің ұзындығы оның жылдамдығына қатысты мөлшерде қысқа болып көрінеді. Кеменің жылдамдығы жарық жылдамдығына жақындаған сайын бұл әсер көбірек байқалатын болады және егер ғарыш кемесі нақты жарық жылдамдығымен болатын болса, оның бақылауға болатын ұзындығы 0 ге тең болар еді.

Уақыттың кідіруі

Жылдам ұшып келе жатқан ғарыш кемесінде уақыт қимылсыз бақылау зертханасындағыдан гөрі баяу жылжиды. Егер жерде тұрған бақылаушы зымырап бара жатқан ракетаның ішіндегі сағатты қадағалай алатын болса, онда ол ракетадағы сағаттың өз сағатынан баяу жүретіндігі туралы қорытындыға келер еді. Егер ракета жылдамдығын жарық жылдамдығына жеткізе алсақ, оның ішіндегі уақыт «тыныш тұрған» бақылаушы үшін тоқтап қалғандай болар еді.

Ракета бортындағы уақыттың баяулау әсері үрдістерді қоса есептегенде барлығына да, тіпті, экипаждың биологиялық ырғақтарына да қатысты. Басқа сөзбен айтқанда, жердегі бақылаушы көзқарасы тұрғысынан қарағанда, ғарыш кораблінің экипажы өздерінің жерде қалған ғарыштық әріптестерінен гөрі баяу қартаяды. Егер екі егіздің бірі жарық жылдамдығына жақын жылдамдықпен ұзақ ғарыштық сапар шексе, Жерге қайтып келгенде ол өз туысының бұдан әлдеқайда қартайып кеткендігін байқайды («егіздер парадоксын»). Уақыттың баяулау әсері ғарыш сәулелерімен жасалған көптеген эксперименттермен дәлелденген.