坦的狭义相对论，于20世纪初震撼登场，彻底颠覆了传统时空观，将时间与空间紧密融合为四维时空。在这一理论框架下，时间不再是独立于空间之外的绝对标尺，而是与空间相互关联、相互影响。
狭义相对论的两大基石——光速不变原理和相对性原理，共同构建起四维时空的理论架构。光速在任何惯性参考系中恒定不变，这一原理打破了经典力学中速度叠加的常规认知。想象一艘高速飞行的宇宙飞船，向前发射一束光，无论飞船的速度有多快，在地球上的观察者和飞船上的观察者测量到的这束光的速度都是相同的，始终为真空中的光速 c。这一现象与我们在低速情况下的经验截然不同，在低速时，一个物体的速度会随着参考系的变化而简单叠加，但在接近光速的情况下，这种简单的速度叠加法则不再适用。
同时，相对性原理表明，物理定律在所有惯性参考系中形式相同。这意味着，无论是在地球上静止的实验室，还是在高速飞行的宇宙飞船中，物理规律都是一样的。基于此，狭义相对论推导出时间膨胀和长度收缩等奇妙效应。当物体以接近光速的速度运动时，时间流逝变慢，空间长度缩短。例如，一艘以速度 v 接近光速飞行的宇宙飞船，在地球上的观察者看来，飞船上的时间 t 与地球上的时间 t_0 之间存在关系 t = frac{t_0}{sqrt{1 - frac{v^{2}}{c^{2}}}}，这表明飞船上的时间流逝比地球上慢，这种现象被称为时间膨胀。同时，飞船在运动方向上的长度 L 与静止时的长度 L_0 之间的关系为 L = L_0sqrt{1 - frac{v^{2}}{c^{2}}}，即飞船的长度在地球上的观察者看来会缩短，这就是长度收缩效应。这种时空的相对性揭示了四维时空的内在统一性，使我们认识到时空并非绝对静止，而是随物体运动状态而动态变化。
4.2 广义相对论：时空弯曲的引力奥
