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{{article détaillé|Intervalle d'espace-temps}}
 
Un référentiel inertiel étant choisi, considérons deux événements séparés dans l'espace par la distance <math> \Delta l = \sqrt{\Delta x^2 + \Delta y^2 + \Delta z^2} \,</math> et dans le temps par l'intervalle de temps <math>\Delta t \,</math>. En relativité restreintegenerale

, ces deux quantités ne sont pas invariantes par changement de référentiel.
 
Par contre, en relativité restreinte, la quantité (notée formellement avec un carré) <math>\Delta s^2\, =\, c^2\Delta t^2 - \Delta l^2 \,</math> est invariante par changement de référentiel, il en est de même pour son signe{{efn|On a choisi ici la signature <math>(+,-,-,-)</math>, en choisissant la signature (-,+,+,+) l'invariant serait <math>\scriptstyle \Delta s^2\, = - \, c^2\Delta t^2 + \Delta l^2 \,</math>}}.