مطالبی كه درمورد حركت نسبی گفته شد، مبنای مكانیك نیوتنی است. در اینجا هیچ محدودیتی روی سرعت نسبی چهارچوب‌های مرجع یا روی سرعت ذراتی كه بررسی می‌شوند، وجود ندارد. اما دو قرن بعد از نیوتن، آلبرت انیشتین سعی كرد قانون مربوط به سرعت‌های نسبی را برای پرتوی نوری كه با سرعت در خلاء حركت می‌كند، مجسم كند. فرض كنید ناظر پرتوی نوری را مشاهده می‌كند كه با سرعت در جهت مثبت محور حركت می‌كند. بازفرض كنید خود هم نسبت به با سرعتدر همان جهت حركت می‌كند. ناظر چه سرعتی برای پرتوی نور می‌سنجد؟ بر طبق مكانیك نیوتنی جواب این است:

البته انیشتین هم كتاب‌های درسی‌اش را خوانده بود و این جواب را می‌دانست و علاوه بر آن با ماهیت پرتوی نور به عنوان یك موج الكترومغناطیس آشنا بود و می‌دانست كه میدان الكتریكی متحرك میدان مغناطیس تولید می‌كند و میدان مغناطیس متحرك نیز میدان الكتریكی تولید می‌كند كه منجر به انتشار موج الكترومغناطیس یا همان نور می‌شوند انیشتین استدلال كرد كه اگر نسبیت گالیله درست باشد، ناظر می‌تواند پرتوی نوری با سرعت در جهت بفرستد و ناظر می‌تواند با در جهت نسبت به حركت كند و پرتوی نور را بگیرد. درست مانند این كه سوار اتومبیل باشید و اتومبیلی كنار شما با همان سرعت حركت كند، شما سرنشینان آن را ساكن می‌بینید. این از نظر انیشتین تناقض شدیدی به حساب می‌آمد، چطور ممكن است پرتوی نوری كه اصولاً میدان مغناطیسی متحرك است ساكن دیده شود؟!

انیشتین برای حل این مشكل راهی پیشنهاد كرد كه به نظرش بدیهی بود. هیچ پرتوی نوری را نمی‌توان ساكن دید پس نسبیت گالیله برای جمع سرعتها در نزدیكی سرعت نور غلط است. انیشتین یك فرض دیگر هم كرد و آن اینكه هر دو ناظر صرفنظر از سرعتی كه نسبت به هم دارند، هر دو سرعت نور را یكسان و برابر با اندازه می‌گیرند. این فرض به عنوان یكی از دو اصل اساسی نسبیت انیشتین مطرح شد و تا كنون هیچ ایرادی به آن نیست.

در این حالت نتیجه انیشتین برای تبدیل سرعتها چنین است:

سرعت نسبت به ناظر ، سرعت نسبت به ناظر است. می‌بیند كه اگر نسبت به كوچك باشند مخرج كسر حدوداً یك شده و نتیجه با تبدیل گالیله‌ای سرعت موافق است. همچنین اگرباشد یعنی متحرك یك پرتوی نور باشند در این صورت

یعنی ناظر هم سرعت را همان اندازه می‌گیرد.

1.قوانین فیزیك در تمام دستگاههای لخت شكل یكسان دارند.

2.سرعت نور در فضای تهی یك ثابت جهانی است و برای تمام ناظرها یكسان است. كه این مقدار ثابت همان عدد است.

نسبیت خاص نیوتن توسط آزمایش مایكلیون – مورلی كه در سال 1887 انجام گرفت، به لحاظ تجربی مورد تایید قرار گرفت. در این آزمایش دو پرتوی نور با هم تداخل پیدا می‌كردند كه با تغییر جهت دستگاه در شكل فریزهای تداخل هیچ تغییری بوجود نیاید كه حاكی از ثابت ماندن سرعت نور در دستگاههای مختلف بود.