Lorentzfaktoren
Lorentz-faktoren er den faktor, hvormed tid, længde og masse ændres for et objekt, der bevæger sig med hastigheder tæt på lysets hastighed (relativistiske hastigheder).
Ligningen er:
γ = 1 1 1 - ( v c ) 2 {\displaystyle \gamma ={\frac {1}{\sqrt {1-({\frac {v}{c}}})^{2}}}}} 
hvor v er objektets hastighed og c er lysets hastighed. Størrelsen (v/c) betegnes ofte β {\displaystyle \beta } 
(beta), og derfor kan ovenstående ligning omskrives:
Klassisk relativitetsteori
Klassisk relativitetsteori er den idé, at hvis du kaster en bold med en hastighed på 80 km/t, mens du løber med en hastighed på 5 km/t, så løber bolden 55 km/t. Selvfølgelig bevæger bolden sig stadig væk fra dig med 80 km/t, så hvis man spørger dig, så ser du bolden bevæge sig 80 km/t. I mellemtiden så din ven Rory, at du tilfældigvis løb med en hastighed på 5 mph. Han ville sige, at bolden bevægede sig med 55 mph. I har begge ret, du bevægede dig bare tilfældigvis sammen med bolden.
Lysets hastighed, c, er 670.616.629 mph. Så hvis du sidder i en bil, der kører med halv lysets hastighed (0,5 c), og du tænder for lygterne, bevæger lyset sig væk fra dig med 1 c... eller er det 1,5 c? Det ender med, at c er c uanset hvad. I næste afsnit forklares det, hvorfor det ikke er c - 0,5c.
Tidsudvidelse
Når et ur er i bevægelse, tikker det langsommere med en lille faktor γ {\displaystyle \gamma } 
. Det berømte tvillingparadoks siger, at hvis der var to tvillinger, og tvilling A blev på jorden, mens tvilling B rejste nær c i nogle år, ville tvilling B være mange år yngre end tvilling A, når han kom tilbage til jorden (fordi han oplevede mindre tid). Hvis tvilling B f.eks. tog af sted som 20-årig og rejste med 0,9c i 10 år, ville tvilling B være 30 år (20 år + 10 år), mens tvilling A ville være næsten 43 år, når han kom tilbage til jorden:
20 + ( 10 ∗ 1 1 1 - . 9 2 ) = 42.9416 {\displaystyle 20+(10*{{\frac {1}{\sqrt {1-.9^{2}}}})=42.9416} 
Tvilling B ville slet ikke mærke, at tiden var blevet langsommere. Hvis han kiggede ud af vinduet, ville det for ham se ud som om universet bevægede sig forbi ham og derfor langsommere (husk, for ham er han i hvile). Så tiden er relativ.
Længdekontraktion
Ting bliver kortere i bevægelsesretningen, når de bevæger sig med relativistiske hastigheder. Under tvilling B's rejse ville han bemærke noget mærkeligt ved universet. Han ville bemærke, at det blev kortere (trak sig sammen i hans bevægelsesretning). Og den faktor, hvormed tingene bliver kortere, er γ {\displaystyle \gamma } .
Relativistisk masse
Den relativistiske masse stiger også. Det gør dem sværere at skubbe. Så når du når 0,9999c, skal du bruge en meget stor kraft for at få dig til at køre hurtigere. Dette gør det umuligt for noget at nå lysets hastighed.
Men hvis du rejser lidt langsommere, f.eks. 90 % af lysets hastighed, vokser din masse kun med 2,3 gange. Så selv om det måske er umuligt at nå lysets hastighed, kan det stadig være muligt at komme tæt på - hvis man altså har nok brændstof.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er Lorentz-faktoren?
A: Lorentz-faktoren er en faktor, hvormed tid, længde og masse ændrer sig for et objekt, der bevæger sig med relativistiske hastigheder (tæt på lysets hastighed).
Sp: Hvem er den opkaldt efter?
Svar: Lorentz-faktoren er opkaldt efter den hollandske fysiker Hendrik Lorentz.
Spørgsmål: Hvilken ligning beskriver Lorentz-faktoren?
Svar: Lorentz-faktorens ligning er gamma = 1/(sqrt(1-(v/c)^2))), hvor v er objektets hastighed og c er lysets hastighed.
Spørgsmål: Hvad repræsenterer (v/c) i denne ligning?
Svar: I denne ligning repræsenterer (v/c) beta (beta), eller forholdet mellem et objekts hastighed og lysets hastighed.
Spørgsmål: Hvordan kan vi omskrive denne ligning?
Svar: Vi kan omskrive denne ligning som gamma = 1/(sqrt(1-beta^2)).
