相对论性质量
宇宙速度极限
来推导出进一步的结果，爱因斯坦结合了他对时间的重新定义和空间有两个强大的物理原理:能量守恒而且质量守恒，即在封闭系统中，各元素的总量保持不变。爱因斯坦的第二个假设确保了这些定律对新理论中的所有观察者仍然有效，他用它们推导出质量和能量的相对论意义。
结果之一是物体的质量随着速度的增加而增加。一个观察者在一个移动的物体上，比如宇宙飞船上，测量它所谓的静止质量米0，而固定的观察者测量它的质量米作为
它大于米0．事实上，当宇宙飞船的速度接近光，质量米趋向于无穷。然而，随着物体质量的增加，使其持续加速所需的能量也在增加;因此，它将采取无限将物质加速到光速．由于这个原因，任何物质物体都不能达到光速，这是宇宙的速度极限宇宙．(光本身可以达到这个速度，因为a的静止质量光子,量子光的粒子，是零。)
E＝米c2
爱因斯坦对质量的处理表明，增加的相对论质量来自于的能量运动身体的——也就是说，它的动能E分裂的c2．这就是那个著名方程的由来E＝米c2，表达了质量和能量是同一物理实体，可以相互转化的事实。
的双重悖论
的违反直觉的爱因斯坦的思想的本质使他们难以吸收，并导致了似乎深不可测的情况。一个著名的例子是双胞胎悖论，表面上异常在如何狭义相对论描述了时间。
假设一对同卵双胞胎姐妹中的一个以接近光速飞向太空。根据相对论，时间在她的飞船上走得比在宇宙飞船上慢地球；因此，当她回到地球时，她会比她在地球上的妹妹年轻。但在相对论中，一个观察者看到发生在第二个观察者身上的事，第二个观察者看到发生在第一个观察者身上的事。对于太空旅行的姐姐来说，地球上的时间比她在宇宙飞船里的时间慢得多;当她回来时，她在地球上的妹妹是更年轻的一个。去太空的孪生姐妹怎么可能比她在地球上的姐妹既年轻又年长呢?
答案是，这个悖论只是明显的，因为狭义相对论没有适当地处理这种情况。为了返回地球，航天器必须改变方向，这违反了狭义相对论核心的稳定直线运动条件。一个完整的治疗需要广义相对论，这表明在两姐妹之间会有一个不对称的时间变化。因此，“悖论”并没有对狭义相对论如何描述时间产生怀疑，这已经被大量的实验所证实。
四维时空
狭义相对论不如经典相对论明确物理在那两者的距离D还有时间间隔T两个事件之间取决于观察者。然而，爱因斯坦指出，某种特定的组合D而且T，数量D2−c2T2，对所有观察者具有相同的值。
这个词cT在这个不变量中，时间提升到一种与空间相等的数学水平。注意到这一点，德国数学物理学家赫尔曼闵可夫斯基证明了宇宙类似于一个有坐标的四维结构x，y，z,ct分别表示长度、宽度、高度和时间。因此，宇宙可以被描述为一个四维时空连续体这是广义相对论中的一个核心概念。
狭义相对论的实验证据
因为在宏观物体的典型速度下，相对论的变化很小，所以狭义相对论的证实要么依赖于对高速亚原子体的检查，要么依赖于灵敏仪器对微小变化的测量。例如，超精确时钟被安置在以百万分之一光速飞行的各种商业客机上。经过两天的连续飞行，所显示的时间机载时钟与同步时钟之间的差异仅为微秒的几分之一时钟留在地球上，正如预测的那样
更大的影响可见基本粒子以接近光速的速度运动。其中一个实验包括μ介子产生的基本粒子宇宙射线在地球大气层高度约9公里(3万英尺)的地方。在光速的99.8%时，μ子应该能到达海平面在31微秒内，但测量结果显示它只花了2微秒。原因是，相对于移动的μ子，9公里的距离缩小到0.58公里(1900英尺)。类似地，在对快速移动的基本粒子的测量中，相对论性质量增加已被证实，其中变化很大(见下文粒子加速器）.
这样的结果毫无疑问地表明狭义相对论正确地描述了宇宙，尽管这一理论在理论上很难被接受发自肺腑的的水平。一些见解来自爱因斯坦的评论，在相对论中，光速的极限速度扮演着无限速度的角色。在无限的速度下，光会遍历0时间内的任何距离。同样地，根据相对论方程，一个骑着光的观察者波当宇宙以光速接近他时，他会看到长度缩短到零，时钟停止滴答作响。实际上，相对论用3 × 10的有限值取代了无限的速度限制8米每秒。