狹義相對論主要是解決邁克爾遜-莫雷實驗中得到的光速各向不變的結果里的速度疊加矛盾的。

由于當時人們認為光是在一種稱為以太的介質里傳播的，而地球在以太里做各種運動，包括地球自轉運動、地球公轉運動、隨太陽系公轉運動等，這樣必然導致地球相對于以太在各個方向上的速度分量不一致，這樣，根據經典力學里的速度疊加原理，不同方向上的光速應該是有差異的。然而邁克耳遜莫雷實驗證明，兩束互相垂直的光的速度完全一致，這用傳統(tǒng)的理論就無法解釋了。

邁克爾遜-莫雷實驗

后來一個大神洛倫茲用數(shù)學方式解決了這個問題，這就是鼎鼎大名的洛倫茲變換。但很可惜由于根深蒂固的絕對空間和絕對時間觀，他并沒有把洛倫茲變換推廣到物理層面。后來由一個籍籍無名的博士生、瑞士專利局的小職員愛因斯坦毅然拋棄絕對空間和絕對時間觀，提出相對空間、相對時間和絕對時空的全新時空觀。

愛因斯坦

并且他獨立重新推導出了涉及時間和空間的洛倫茲變換公式，也就是時間膨脹和空間收縮公式，并且賦予了其物理意義，用一個統(tǒng)一的時空代替了原本各自獨立的絕對時間和絕對空間，指出確實是相對時間膨脹了也確實是相對空間收縮了。這就完美解釋了邁克耳遜-莫雷實驗中為什么光速會各向不變——在四維的絕對時空里分成兩個坐標分量，在空間坐標里位移越大在時間坐標里位移越小，這樣也就得出了當速度越快（空間位移越大），時間就會越慢（時間位移越小），當這種位移變化通過洛倫茲變換應用到相對時間和相對空間，由于時間膨脹和空間收縮同步變化，而速度就是空間長度與時間長度的比值（m/s），因此光速就可以在任意方向（意味著任意速度）上始終保持不變。注意：這里的時間是與空間一體的，也就是你不能把時間維度從任何一個空間維度中抽離出來。

空間簡化為一維的二維時空坐標

由于時間和空間上的洛倫茲變換預示了光速是宇宙中的極限速度，所以當諸如火箭上發(fā)射火箭這樣的速度疊加不能再用經典理論里的速度疊加，而要用狹義相對論的速度疊加，根據狹義相對論速度疊加公式，速度疊加并不再是1+1=2，而是1+1<2。當在這種速度疊加下考慮動量守恒定律就出問題了，速度1+1<2就意味著動量不再守恒了，因為動量是m·v，速度v比正常情況變小了，如果質量m保持不變也就意味著動量 p=m·v變小了，這可不得了。