基本原理：光速不變，狹義相對性原理。洛倫茲變換導出：時間膨脹，長度收縮效應。運動物體質量增加：相對論性動量和能量
請記住在乘客乙的參考系中也有相對論效應，即同時的相對性：在甲看來同時出現的兩道閃電，在乙看來卻不是同時出現的，而是前方那道先出現。待火車尾部進入隧道后，后方那道才出現。所以，火車不會被擊中。
?相對論是關于時空和引力的基本理論，主要由愛因斯坦(Albert Einstein)創立，分為狹義相對論(特殊相對論)和廣義相對論(一般相對論)。相對論的基本假設是相對性原理，即物理定律與參照系的選擇無關。狹義相對論和廣義相對論的區別是，前者討論的是勻速直線運動的參照系（慣性參照系）之間的物理定律，后者則推廣到具有加速度的參照系中（非慣性系），并在等效原理的假設下，廣泛應用于引力場中。相對論和量子力學是現代物理學的兩大基本支柱。經典物理學基礎的經典力學，不適用于高速運動的物體和微觀領域。相對論解決了高速運動問題；量子力學解決了微觀亞原子條件下的問題。相對論顛覆了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念，提出了“時間和空間的相對性”、“四維時空”、“彎曲空間”等全新的概念。狹義相對論提出于1905年，廣義相對論提出于1915年。
由于牛頓定律給狹義相對論提出了困難，即任何空間位置的任何物體都要受到力的作用。因此，在整個宇宙中不存在慣性觀測者。愛因斯坦為了解決這一問題又提出了廣義相對論。
