Contracción de la Longitud

La longitud de cualquier objeto en un marco móvil aparecerá acortada o contraída en la dirección del movimiento. La cantidad de contracción se puede calcular a partir de la transformación de Lorentz. La longitud es máxima en un marco en el que el objeto está en reposo.

Dilatación del Tiempo

Un reloj en un marco de referencia móvil se verá que corre lentamente o de forma "dilatada", de acuerdo con la dilatación del tiempo. El tiempo será siempre mas corto que si fuera medido en un marco en reposo. Este tiempo medido en un marco en el cual el reloj está en reposo, se denomina "tiempo propio".

Para velocidades pequeñas en las que el factor de la relatividad es muy cercano a 1, la dilatación del tiempo se puede expandir con una expansión binomial y obtener la expresión aproximada:

Masa Relativista

El incremento de la masa efectiva relativista hace que la velocidad de la luz c, sea el límite de velocidad del universo. Este aumento de masa efectiva, se hace evidente en ciclotrones y otros aceleradores, donde la velocidad se aproxima a c. Explorando el cálculo anterior, se demuestra que se tiene que llegar a un 14% de la velocidad de la luz, aproximadamente 42 millones de m/s, antes de cambiar la masa en un 1%.

Ejemplo de Masa Relativista

En el acelerador de electrones en Cambridge, Mass., la etapa de aceleración final, tiene las siguientes características:

Este aumento en la velocidad, requiere un aumento de 186 veces en la energía, sin embargo, en un viaje de dos horas, sólo se ahorra un segundo.

Problemas con la Masa Variable

A pesar de que las circunstancias como las del acelerador de Cambridge, están convenientemente descritas asumiendo un aumento de la masa, esta no es la única manera de describir estos experimentos, y hay problemas con el concepto de masa relativista variable. En la siguiente cita se describe el punto de vista de Einstein:

"No es bueno introducir el concepto de masa de un cuerpo en movimiento, para el cual no se puede dar una definición clara. Es mejor no introducir un concepto de masa distinto que la "masa en reposo" m. En vez de introducir M, es mejor hablar de las expresiones del momento, y la energía de un cuerpo en movimiento."

Al comenzar el estudio con la relatividad especial por primera vez, es más fácil contemplar conceptos como la velocidad de la luz como el límite de velocidad del universo, imaginando un aumento de la masa hasta el infinito, al alcanzar la velocidad c. Sin embargo, cuando uno se ha familiarizado con los conceptos de momento relativista y energía relativista, no hay necesidad real del concepto de masa variable.