Οι επιστήμονες έχουν μετρήσει την ταχύτητα του φωτός που εκπέμπεται από υποατομικά σωματίδια που κινούνται με μεγάλες ταχύτητες. Χρειάζεται πολύ προηγμένη τεχνολογία τόσο για να παρασκευάσεις τέτοια σωματίδια όσο και για να κάνεις τις μετρήσεις. Το εντυπωσιακό αποτέλεσμα είναι ότι η ταχύτητα του φωτός είναι πάντα η ίδια, ανεξάρτητη από την ταχύτητα του σωματιδίου που το εκπέμπει.

Στα 1905, ο Αϊνστάιν πρότεινε ότι η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι ανεξάρτητη από την κίνηση της πηγής ή του παρατηρητή. Αυτή η αρχή έρχεται σε αντίθεση με τη διαίσθησή μας και με την εμπειρία μας από άλλα κινούμενα σώματα στο περιβάλλον μας.

Η αρχή αυτή οδηγεί στο συμπέρασμα ότι θα πρέπει να εγκαταλείψουμε την ιδέα του απόλυτου χρόνου, δηλαδή του κοινού χρόνου για όλους τους παρατηρητές. Για παράδειγμα, οι δείκτες ενός ρολογιού που κινείται με μεγάλη ταχύτητα ως προς εμάς θα κινούνται αργότερα από ότι ενός ρολογιού που βρίσκεται ακίνητο. Ο παρατηρητής που ταξιδεύει μαζί με το ρολόι που κινείται δεν θα αντιλαμβάνεται ότι το ρολόι του "πάει αργά". Το φαινόμενο αυτό καλείται διαστολή του χρόνου. Η μαθηματική σχέση που συνδέει το χρόνο που δείχνει το δικό μας το ρολόι (t) και το κινούμενο ρολόι (t₀) είναι:

Το γεγονός ότι παρατηρούμε ένα μεγάλο αριθμό μιονίων στην επιφάνεια της γής, παρά την πολύ μικρή διάρκεια ζωής τους, είναι απόδειξη της διαστολής του χρόνου (πηγή: CERN)