Czasoprzestrzeń w mechanice relatywistycznej
Zgodnie z obecną wiedzą czasoprzestrzeń ma strukturę metryczną przestrzeni Minkowskiego. Czasoprzestrzeń Minkowskiego jest zbiorem zdarzeń elementarnych o strukturze wynikającej ze szczególnej teorii względności. Czterem wymiarom tej przestrzeni odpowiadają z fizyki klasycznej termin oraz położenie (trzy odsetek przestrzeni fizycznej). Zdarzeniem elementarnym czasoprzestrzeni jest proces fizyczny, interesujący w tej przestrzeni punkt, czy trwający bez granic krótko proces dokonujący się w bez granic małym obszarze.
Każdemu zdarzeniu elementarnemu można nadawać czwórka liczby p (t, x,y, z), które jednoznacznie określają owo zdarzenie. Liczby te, czy współrzędne, odnoszą się do pewnego układu współrzędnych. Szczególna teoria względności określa, jak poniżej pomocy zegara oraz urządzenia do wysyłania oraz odbierania światła, wyznaczać współrzędne zdarzenia (czyli termin oraz położenie). współrzędne zdarzenia odnosimy do wskazań użytych przyrządów pomiarowych, które znajdują się w pewnym układzie współrzędnych, który nazywamy układem odniesienia (np. uporządkowanie zaręczony z osobą stojącą na peronie (peronem), uporządkowanie zaręczony z osobą jadącą w pociągu (wagon)). Zbudowane zgodnie ze szczególną teorią względności stosunki nazywamy inercjalnymi układami odniesienia. Transformację współrzędnych z inercjalnego układu odniesienia do innego inercjalnego układu odniesienia określają równania zwane transformacją Lorentza.