В основу класичної механіки покладено такі постулати:

1. Фізичне простір і час існують самі по собі і не залежать від матеріальних тіл, які знаходяться в просторі. Простір є однорідним і ізотопним. З цього, як ми вже відзначали, ідуть закони збереження імпульсу і моменту імпульсу. Незалежність ходу часу від матеріальних тіл, які перебувають в просторі, веде до однорідності часу, а отже, і до закону збереження енергії.
2. Для інерційних систем відліку справедливий принцип відносності Галілея, згідно з яким всі механічні процеси протікають однаково в будь-якій інерційній системі відліку.
3. Взаємодія між будь-якими фізичними об'єктами, що знаходяться на відстані один від одного, здійснюється миттєво (сили взаємодії залежать від положень матеріальних точок в цей же момент часу). Це означає, що швидкість передачі взаємодії в механіці Ньютона вважається нескінченно великою.
4. Маса матеріальної точки, яка фігурує в вираженні для другого закону Ньютона, не залежить від швидкості її руху.
5. Всі кінематичні і динамічні змінні (координати, проекції імпульсу, моменту імпульсу і т. Д.) можна виміряти в принципі як завгодно точно. Наслідком цього є можливість характеризувати рух будь-якій матеріальній частки за допомогою поняття траєкторії.

Межі застосування законів ньютонівської механіки:

1. Класична механіка застосовна для опису механічних систем, в яких швидкість складових її об'єктів набагато менше швидкості світла.
2. Класична механіка застосовна для опису тільки тих об'єктів, для яких динамічні величини з розмірністю дії набагато більше постійної Планка.

У 1905 році в німецькому науковому журналі «Аннален дер фізик» з’явилася невелика стаття обсягом 30 друкованих сторінок двадцятишестирічного Альберта Ейнштейна «До електродинаміки рухомих тіл», у якій майже повністю було викладено спеціальну теорію відносності, яка зробила невдовзі молодого експерта патентного бюро знаменитим.

Спеціальна теорія відносності з’явилася не на порожньому місці, вона ґрунтується на дослідженнях рухомих тіл, а саме руху світла, який, починаючи із середини XIX століття досліджувало багато фізиків.

Релятивістська механіка – це механіка тіл, які рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла, ʋ ≈ c. З такими швидкостями можуть рухатися частинки мікросвіту.

Основою релятивістської механіки є постулати спеціальної та загальної теорій відносності.

Принцип відносності Галілея. Основою уявлень класичної фізики про простір і час було тлумачення їх як самостійних сутностей, які існують відокремлено одне від одного. Тобто час плине сам по собі, незалежно від особливостей простору, у якому відбуваються фізичні явища і процеси.

Простір є «вмістилищем» усього, що існує довкола нас і за своїми властивостями він однорідний (у будь-якій його точці властивості однакові) та ізотропний (однаковий в усіх напрямках). Інтервал часу, протягом якого відбувається певна подія, є однаковим для будь-якого спостерігача. Як наслідок, дві події, одночасні для одного спостерігача, неминуче будуть одночасними і для будь-якого іншого.

Класичні уявлення про простір і час давали змогу знайти зручну систему відліку, відносно якої простіше було описати явища, що відбуваються в безмежному однорідному просторі й рівномірному плині часу. На підставі такого розуміння простору і часу Галілео Галілей сформулював принцип відносності, згодом покладений Ісааком Ньютоном в основу класичної механіки.

Спеціальна теорія відносності (СТВ) розглядає взаємозв’язок фізичних процесів тільки в інерціальних СВ, тобто в СВ, які рухаються одна відносно одної рівномірно прямолінійно.

Перший постулат СТВ: В інерціальних СВ всі закони природи однакові.

Це означає, що всі інерціальні СВ еквівалентні (рівноправні). У разі наявності двох інерціальних СВ немає сенсу з’ясовувати, яка з них рухається відносно спостерігача, а яка перебуває в спокої. Жодні досліди в будь-якій галузі фізики (електрика й магнетизм, молекулярна фізика, ядерна фізика, механіка тощо) не дозволяють виділити абсолютну (переважну) інерціальну СВ.

Другий постулат СТВ: Швидкість поширення світла у вакуумі однакова в усіх інерціальних СВ.

Це означає, що швидкість поширення світла у вакуумі інваріантна – вона не залежить від швидкості руху джерела або приймача світла. Незмінність швидкості поширення світла – фундаментальна властивість природи. Відповідно до цього постулату швидкість поширення світла – максимально можлива швидкість поширення будь-якої взаємодії. Матеріальні об’єкти не можуть мати швидкість більшу, ніж швидкість світла.

Після швидкості поширення світла другим найважливішим поняттям СТВ є поняття події.

Подія – будь-яке явище, що відбувається в певній точці простору в певний момент часу.

Подія для матеріальної точки вважається заданою, якщо задано координати (xyz) місця, де подія відбувається, і час t, коли ця подія відбувається. З геометричної точки зору, задати подію означає задати точку в чотиривимірному просторі «координати - час».

У класичній механіці І. Ньютона час однаковий у будь-якій інерціальній СВ, тобто такі поняття, як «зараз», «раніше», «пізніше», «одночасно», не залежать від вибору СВ. У релятивістській механіці час залежить від вибору СВ. Події, що відбулися в одній СВ одночасно, в іншій СВ можуть бути розділені часовим проміжком, тобто одночасність двох подій відносна.

Відносність одночасності: дві просторово розділені події, одночасні в одній ІСВ, можуть не бути одночасними в іншій ІСВ. При переході з однієї ІСВ в іншу може змінюватися послідовність подій у часі, проте послідовність причинно зв’язаних подій залишається незмінною в усіх системах відліку: наслідок настає завжди після причини.

Швидкість світла у вакуумі є максимально можливою швидкістю передачі взаємодій: с=299792458м/с с=3∙10⁸ м/с

Передача нерухомому тілу енергії завжди супроводжується збільшенням його маси, і навпаки: виділення тілом енергії супроводжується зменшенням його маси. Наприклад, якщо тіло нагрівають, його маса збільшується, а коли охолоджують, його маса зменшується.

Повною мірою формулу зв’язку енергії і маси оцінили в 1940-х рр.,коли створювали атомну бомбу. Річ у тім, що ядра Урану-235 діляться в процесі зіткнень із повільними нейтронами, унаслідок чого виділяється величезна кількість енергії. Розрахунки показали, що маса ядра Урану до його розпаду більша, ніж загальна маса частинок, які утворюються після розпаду. Оцей дефект мас (∆m)і виділяється у вигляді енергії.