O primeiro postulado da teoria da relatividade diz que as leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais, portanto, não há um referencial absoluto. Mas em síntese, o que quer dizer esse postulado? Esse postulado não afirma que os valores medidos das grandezas físicas são os mesmos para todos os observadores inerciais, mas diz que as leis da física (lei do eletromagnetismo, leis da óptica etc.) é que são as mesmas.
É fácil de entender, veja: quando queremos medir o comprimento de um objeto que se encontra parado em nosso sistema de referência, basta pegar um instrumento de medida, como uma régua, por exemplo, e medir o comprimento das extremidades do objeto e subtrair por outra leitura.
Se quisermos medir um objeto que se encontra em movimento, temos que observar, ao mesmo tempo, as coordenadas das extremidades do objeto para que nossos resultados sejam verdadeiros, isto é, válidos.
Vejamos a figura acima, nela podemos ver o quanto é difícil tentar medir o comprimento de um bloco em movimento observando as coordenadas das partes dianteira e traseira do bloco. Como a simultaneidade é relativa e está envolvida nas medidas de comprimento, podemos, portanto, dizer que o comprimento também é uma grandeza relativa.
Vamos supor que o comprimento de uma régua seja L0, comprimento esse medido no referencial onde a régua se encontra parada. Caso o comprimento da régua seja medido em outro referencial em relação ao qual a régua está se movendo com velocidade v ao longo da maior dimensão, o resultado da medida desse novo comprimento é L, determinado matematicamente pela seguinte relação:
Na equação acima temos:
γ – fator de Lorentz
L0 – é o comprimento de um corpo medido no referencial em que o corpo se encontra parado. Esse comprimento é dito comprimento próprio.
Para velocidades (v) diferentes de zero, o fator de Lorentz é sempre maior que 1, e o comprimento L é sempre menor que o comprimento próprio L0, ou seja, o movimento relativo faz com que haja uma redução das distâncias. Como γ aumenta com a velocidade v, a contração das distâncias também aumenta com v.
É importante lembrar que a contração das distâncias sempre ocorre na mesma direção do movimento relativo.