Video appunto: Simultaneità è relativa
Per capire cosa significhi l'espressione "la simultaneità è relativa", è importante comprendere il concetto di simultaneità.
Fornisco, quindi, la definizione operativa di simultaneità.
Dati due eventi A1 e B1, che accadono in due punti distinti A2 e B2, essi sono simultanei se i segnali luminosi emessi da A2 e B2 giungono nello stesso istante nel punto medio M, che risulta quindi essere equidistante da A2 e B2.

Einstein dimostrò grazie ad un “esperimento mentale” come la simultaneità sia un concetto relativo attraverso la situazione che ora andrò a riproporre.
Considera un treno che si muove a una certa velocità v verso destra rispetto ad un osservatore 1 fermo sui binari in un punto S1. Un secondo osservatore 2 è sul treno in un punto S2, a metà strada tra i due punti C2 e D2 del treno. Ora, considera l’emissione di due segnali luminosi nei punti C1 e D1 dei binari. Poni che i punti C2 e D2 del treno siano sovrapposti ai punti C1 e D1 dei binari. Per l'osservatore 1 (situato in S1), che è raggiunto nello stesso istante dai fronti d’onda dei due raggi luminosi, le due emissioni sono simultanee. Invece, per l'osservatore 2, che è raggiunto prima dal fronte d’onda proveniente da D2 e poi da quello proveniente da C2, i due eventi non sono simultanei.
Questo semplice esempio spiega in che modo il concetto di simultaneità sia relativo dato che due eventi che risultano simultanei in un determinato sistema di riferimento non lo sono in un secondo sistema di riferimento in moto rispetto al primo.