1)
La théorie de la relativité restreinte établit que
tous les observateurs se déplaçant à vitesse constante observent les mêmes phénomènes physiques, et en particulier le déplacement de la lumière dans le vide à une vitesse finie et fixe c qui constitue une limite infranchissable pour tout élément physique (matière ou rayonnement).
2) La conséquence de la finitude de la vitesse de la lumière et du principe de relativité conduit Einstein à postuler que
le temps d'un observateur se déplaçant à une certaine fraction de la vitesse de la lumière
s'écoule plus lentement que celui d'un observateur "immobile" (sur Terre par exemple), et que
les distances mesurées par le premier sont plus courtes par rapport à la mesure qu'effectuerait le second.
3) La variation de la composante "espace" d'un déplacement dans le temps influe sur la composante "temps" : les deux sont liées dans un espace-temps relativiste. Ces considérations ont depuis été vérifiées avec précision.
4) Einstein cherchera ensuite à inclure la gravitation dans sa théorie (celle-ci est négligée dans la relativité restreinte), ce qui va l'amener à
considérer la gravité comme équivalente, du point de l'observateur, à une accélération. Cette accélération peut elle-même s'interprêter comme une
courbure de l'espace-temps provoquée par la présence de masse.
5) Einstein proposera en outre, en 1905 également (dans un article postérieur à celui traitant de la relativité restreinte) sa fameuse
équation établissant l'équivalence masse-énergie, la seconde étant égale à la première multipliée par la vitesse de la lumière au carré. Il relia cette équation à la relativité.