爱因斯坦在不足16岁的时候，有一次乘坐马车，当他看到马车在地面上经过时，他忽然产生了一个奇怪的念头：如果有人以光速和光线一齐前进，那么，是不是将看到的光线就是静止在空间中的电磁波呢？
就像我们坐在一辆匀速行驶的汽车上，观察与我们以同样的速度、同样的方向，一块儿前进的另一辆汽车一样，感觉那辆汽车似乎是不动的。
可是，爱因斯坦却凭着推理和想像，认为那是不可能的。
火车上的乘客，相对于火车没有运动，相对于地面却以每秒几十米的速度飞驰而过。火车相对于地面运动，而地球相对于太阳运动，这些都是相对运动。但是，如果按此继续推导下去，太阳相对于银河系中心运动，那银河系又相对于什么运动呢？
根据经典物理学的解释，除去相对运动外，还有绝对运动，即相对于绝对空间的运动。而爱因斯坦认为：“既然没有任何东西，能够证明绝对空间和绝对时间的存在，那么，它们就是不存在的。”
在狭义相对论中，爱因斯坦提出了两个基本原理：
一、光的速度是不变的。
二、当物体运动的速度接近或达到光速时，相对该物体来说，时间将减慢。即所谓狭义相对论原理。
爱因斯坦又根据狭义相对论原理，推导出了物体的质量也与运动密切相关，运动速度增加，质量也随之增加，并得出了质能关系式：E=mc2，即物体转化为能量时，能量的总值相当于它的质量与光速的平方的乘积，从而揭示了原子内部蕴藏着巨大能量的秘密！
对于相对论原理，爱因斯坦自己曾经做过简明扼要的说明：“要点是这样的：早先人们认为，假如由于某种奇迹，一切有形体的事物突然一下子消失了，那么空间和时间仍会留下来。照相对论来说，空间和时间是和一切事物一起消失的。”
时间、长度和质量是力学研究中的3个基本量。在牛顿的力学中，它们是绝对的、不变的。但在相对论中，它们却又变成了和测量者所在的坐标系有关的量。
此外，在牛顿的力学中，质量和能量二者分明，互不相关，各自守恒。而在相对论中，牛顿的守恒定律就变成了质能守恒定律，即E=mc2.
于是，空间和时间统一起来了，物质和运动统一起来了，质量和能量统一起来了。这是一场真正的物理科学的革命！