2.1. Khái niệm về tính đồng thời và quan hệ nhân quả.
Tính đồng thời: Giả sử ở hệ quán tính K có hai biến cố, biến cố A xảy ra ở điểm không - thời gian (x1, y1, z1, t1) và biến cố B xảy ra ở điểm (x2, y2, z2, t2) với . Nếu quan sát ở hệ quán tính K’ chuyển động với vận tốc v dọc theo trục Ox sẽ thấy biến cố A xảy ra ở thời điểm , biến cố B ở thời điểm . Từ các công thức biến đổi Lorentz:
Từ (2.10) ta suy ra rằng, nếu các biến cố A và B xảy ra đồng thời ở hệ K (t1=t2) sẽ không đồng thời xảy ra ở hệ K’ (). Trừ một trường hợp ngoại lệ là cả hai biến cố xảy ra đồng thời tại những điểm có cùng giá trị x (toạ độ y và z có thể khác nhau)
Như vậy, khái niệm đồng thời chỉ là một khái niệm tương đối, hai biến cố có thể xảy ra ở hệ quy chiếu này, nói chung có thể không đồng thời ở hệ quy chiếu khác. Từ (2.10) chúng ta còn thấy thêm dấu của khoảng thời gian () còn được xác định bởi dấu của biểu thức v(x2 - x1). Bởi vậy trong các hệ quy chiếu quán tính khác nhau (với các giá tị khác nhau của v) khoảng thời gian () không những khác nhau về độ lớn mà còn khác nhau về dấu. Điều đó có nghĩa là thứ tự của các biến cố A và B có thể thay đổi.