Até o fim do século XIX, ninguém conseguia explicar a forma como se dava a irradiação térmica. As previsões teóricas baseadas na Mecânica Newtoniana e no eletromagnetismo falhavam ao serem comparadas com os fatos experimentais. Além disso, novas descobertas, como a radioatividade e as partículas subatômicas (prótons, elétrons e neutrons), traziam novos problemas que não tinham solução. Reavaliando, um por um, os conceitos básicos da Mecânica Newtoniana, Einstein criou os princípios básicos de uma mecânica totalmente nova denominada teoria da relatividade especial. A dificuldade em entender essa teoria está no fato de que ela nos obriga a rever criticamente nossos conceitos de espaço e de tempo, pois, em nossa vida, as experiências e as sensações restringem-se apenas a objetos que se movem com velocidade extremamente baixa em comparação com a velocidade da luz.
O 2.° postulado da Teoria da Relatividade propõe que a velocidade da luz, no vácuo, tem o mesmo valor, c = 3,0 x 108 m/s, em todas as direções e em todos os referenciais inerciais. A consequência disso é que, se observamos, por exemplo, um acelerador de partículas, onde a velocidade dos elétrons é de 2,4 x 108 m/s percorrendo 3 m, o intervalo de tempo medido por um referencial movendo-se junto aos elétrons é:
Entretanto, para um observador fixo na Terra, o tempo é:
Assim, podemos afirmar que, para o observador fixo na Terra:
