En esta etapa, muchos alumnos plantean las siguientes preguntas, las cuales resultan estar relacionadas entre sí:
Según Einstein, si los observadores A y B no están en reposo uno respecto al otro, entonces A dice que el tiempo de B es lento, pero B dice que A es el lento. ¿Cómo puede ser esto? Si A dice que B es lento, ¿no debería B decir que A es rápido? Después de todo, si tomara una pastilla que acelerara mi cerebro, a todos los demás me parecerían lentos, y a ellos les parecería rápido.
Supongamos que sigo acelerando mi nave espacial de manera constante. ¿Qué pasa cuando llego a la velocidad de la luz?
En todos los diagramas de la Sección 1.4, los paralelogramos tienen sus diagonales estiradas y escurridas por cierto factor, que depende de v. ¿Cuál es la interpretación de este factor?
Los factores de estiramiento y compresión para las diagonales son los mismos que el desplazamiento Doppler. Notamos este factor como D (que puede representar ya sea “Doppler” o “diagonal”).
En la física no relativista, las velocidades se suman en movimiento relativo. Por ejemplo, si una embarcación se mueve en relación con un río, y el río se mueve en relación con la tierra, entonces la velocidad de la embarcación en relación con la tierra se encuentra por adición vectorial. Este comportamiento lineal no puede sostenerse relativisticamente.
Ningún proceso continuo de aceleración puede impulsar un objeto material a c. Es decir, la naturaleza subluminal (más lenta que la luz) de un electrón o de una persona es una característica fundamental de su identidad y nunca se puede cambiar. Einstein nunca podrá subirse a su motocicleta y conducir a la c como imaginaba cuando era joven, así que los seres materiales nunca podremos ver el mundo desde un marco de referencia que viaja en c.
Una fuente frecuente de confusión en la relatividad es que escribimos ecuaciones que son dependientes de coordenadas, pero olvidamos la dependencia. De igual manera, es posible escribir expresiones que sólo son válidas para una elección de firma. La siguiente notación, definiendo un operador de proyección P, es una herramienta para evitar estas diferencias.
La relatividad especial no permite la existencia de observadores que se mueven en c. Esto se debe a que si dos observadores difieren en velocidad por c, entonces la transformación de Lorentz entre ellos no es un mapa uno a uno, lo cual es físicamente inaceptable.
