Згідно з принципом відносності Ейнштейна закони природи повинні бути інваріантними відносно перетворень координат Лоренца. На прикладі центрального абсолютно непружного зіткнення двох однакових зустрічних тіл з масами
і швидкістю
можна переконатись, що закон збереження імпульсу не виконується в системі
, коли під імпульсом тіла (точки) розуміти ньютонівський вираз
, (1.86)
де
– звичайна тримірна швидкість точки в евклідовому просторі.
Якщо врахувати, що 4-мірний простір теорії відносності
– псевдоевклідовий (ні
, ні
у ньому не є інваріантами), виникає припущення, що при швидкостях близьких до
імпульс точки повинен визначатися по-іншому. Існує величина
, споріднена з
– власний час події, її характерна особливість – вона є інваріантом перетворень Лоренца. Логічно припустити, що більш загально виражати імпульс співвідношенням
. (1.87),
Але
, тому
(1.88).
Це і є релятивістський імпульс точки, який при
переходить у ньютонівський вирах (1.86) в узгодженні з принципом відповідності. Крім того, саме вираз (1.88) забезпечує інваріантність закону збереження імпульсу відносно перетворень Лоренца.