慣性系是完全等價的,因此,在同一個慣性系中,存在統(tǒng)一的時間,稱為同時性,而相對論證明,在不同的慣性系中,卻沒有統(tǒng)一的同時性,也就是兩個事件(時空點)在一個關(guān)性系內(nèi)同時,在另一個慣性系內(nèi)就可能不同時,這就是同時的相對性,在慣性系中,同一物理過程的時間進程是完全相同的,如果用同一物理過程來度量時間,就可在整個慣性系中得到統(tǒng)一的時間.在今后的廣義相對論中可以知道,非慣性系中,時空是不均勻的,也就是說,在同一非慣性系中,沒有統(tǒng)一的時間,因此不能建立統(tǒng)一的同時性.
相對論導(dǎo)出了不同慣性系之間時間進度的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)運動的慣性系時間進度慢,這就是所謂的鐘慢效應(yīng).可以通俗的理解為,運動的鐘比靜止的鐘走得慢,而且,運動速度越快,鐘走的越慢,接近光速時,鐘就幾乎停止了.
尺子的長度就是在一慣性系中"同時"得到的兩個端點的坐標值的差.由于"同時"的相對性,不同慣性系中測量的長度也不同.相對論證明,在尺子長度方向上運動的尺子比靜止的尺子短,這就是所謂的尺縮效應(yīng),當速度接近光速時,尺子縮成一個點.