يعتبر العالم الفيزيائي الايرلندي فيتزجرالد هو أول من اشار الى ظاهرة انكماش الاطوال عند حركة الاجسام بالنسبة للأثير. و كان هذا الرأي في ذلك الوقت يعتبر غريبا وشاذا ولم يجني فيتزجرالد من وراءه الا السخرية و الاستهزاء. ثم جاء العالم الهولندي لورنتر وتبنى الفكرة نفسها وزاد عليها ووضع معادلاته الشهيرة المعروفة باسم تحويلات لورنتر و اللتي بواستطها نستطيع تحويل احداثيات منسوبة الى مجموعة اسناد معينة الى احداثيات اخرى منسوبة الى مجموعة اسناد اخرى تتحرك في خط مستقيم بسرعة منتظمة بالنسبة لمجموعة الاحداثيات الاولي. وكانت هذه التحويلات تخالف تحويلات نيوتن بشكل جذري. و بقى استخدام هذه التحويلات محصورا على ميادين الكهرباء والموجات الكهرومغناطيسية.

ثم اتى البرت اينشتاين بالنظرية النسبية الخاصة و انطلاقا من مبدأين بسيطين  وهما تعميم مبدأ النسبية بالمعني المقيد و ثبات سرعة الضوء في الفراغ استطاع اينشتاين ان يحصل على تحويلات لورنتر مرة اخرى ولكن من وجهة نظر مختلفة.   فعند لورنتر كان الانكماش في الاطوال  قاصرا على ميادين الكهرباء و الموجات الكهرومغناطيسية. اما عند اينشتاين فان انكماش الاطوال كان نتيجة عامة تشمل ميادين الكهرباء و الموجات الكهرومغناطيسية و غيرهما من الميادين. كما ان لورنتر كان قد افترض ان هذا الانكماش يحدث عند الحركة بالنسبة للأثير. بينما اينشتاين كان قد الغي فرضية وجود الاثير اساسا. و النقطة الاهم و اللتي تبين عبقرية اينشتاين ان لورنتر كان يعتقد ان اللتي تنكمش هي الاجسام المتحركة وحدها بينما الاجسام الثابتة تبقى اطوالها ثابتة لا تتغير. بينما اساس النظرية النسبية ان  الحركة اساسا نسبية فلا توجد حركة مطلقة ولا يمكن التمييز بين الحركة في خط مستقيم بسرعة منتظمة و بين الثبات.  فالجسم المتحرك ينكمش بالنسبة للجسم الثابت اما الجسم الثابت فهو يبدو متحركا بالنسبة للجسم الاخر ولذلك يعاني من الانكماش هو الاخر. فالنظرية النسبية الخاصة هي نظرية ديموقراطية تعامل فيها جميع مجموعات الاسناد بنفس الكيفية. وبهذه الطريقة فلا يوجد جسم ثابت و اخر متحرك بل كل الاجسام تعتبر متحركة بالنسبة للأجسام الاخرى.

و المعامل اللذي يتم به الانكماش هو

[latex]\sqrt{1 -v^2/c^2}[/latex]

حيث v السرعة النسبية بين الجسمين و c سرعة انتشار الضوء في الفراغ

و يلاحظ من هذه العلاقة انه اذا كانت v تساوي صفر فان المعامل يكون 1 ويظهر الجسم بطوله كاملا بدون انكماش اما اذا كانت السرعة تساوي سرعة الضوء فيكون المعامل يساوي صفر ويبدو الجسم المتحرك كما لو كان طوله قد اصبح صفرا بالنسبة للجسم الاخر. بينما لو كانت السرعة اعلى من سرعة الضوء فسيكون المعامل رقما تخيليا ولذلك تعتبر سرعة الضوء حاجزا لايمكن للاجسام المتحركة ان تتخطيه.

فاذا تخيلنا ان انا و انت نركب صاروخين متقابلين و نتحرك بالنسبة لبعضنا البعض بسرعة عالية تقارب سرعة الضوء. وفي نفس الوقت نحن نستطيع ان نرى بعضنا البعض من خلف جدران صوريخنا الشفافة. فكيف  سنري بعضنا البعض؟ انا سأراك وقد اصبحت بالنسبي لي مبططا. فطولك وعرضك يبقيان بالنسبة لي ثابتين لانهما متعامدين على اتجاه الحركة ولكني سأرى عمقك وقد انكمش بشكل كبير لانه هو البعد اللذي ينطبق مع اتجاه الحركة! ولكن كيف سوف تراني انت؟ سوف تراني بنفس الطريقة. فانت ايضا ستراني مبططا لنفس السبب. فنحن نرى بعضنا البعض كما لو كنا ننظر الى صورنا المشوهة في هذه المرايا الموجودة في بعض مدن الملاهي لاثارة الضحكات.

تجربة ذهنية اخرى وسؤال اخر: لو تخيلنا ان قطارا طوله 400 متر يدخل محطة للقطارات بسرعة عالية تقارب سرعة الضوء ويمر هذا القطار بجوار رصيف للقطارات طوله ايضا 400 متر بدون ان يتوقف فما اللذي يجب ان ينكمش القطار ام الرصيف؟ الاجابة : انها تتوقف على الراصد نفسه. فلو كان الراصد واقفا على الرصيف فانه سوف يلاحظ ان طول الرصيف 400 متر ولكن القطار هو اللذي ينكمش. و عند عبور القطار بجوار الرصيف سوف يلاحظ  ان الرصيف اطول من القطار فهو يغطيه بالكامل و يزيد عله . اما اذا كان الراصد واقفا فوق ظهر القطار  فسوف يلاحظ ان الرصيف هو اللذي ينكمش وعند مرور القطار بجوار الرصيف سيلاحظ ان الرصيف لا يغطي القطار بالكامل و لكنه ينقص عنه. اما اذا كان الراصد متحركا بالنسبة للأثنين معا كأنه يركب سيارة تتحرك بسرعة ما خلف القطار ولكنها اقل من سرعة القطار نفسها. فهو  سوف يشاهد القطار يندفع بعيدا عنه  ورصيف القطار يندفع نحوه فاذا كانت هاتان السرعتان متساويتين فسوف يشاهد كلا من القطار و الرصيف ينكمشان وسوف يكون لهما في النهاية نفس الطول وسوف يغطي الرصيف القطار تماما!!

وقامت جامعة توبنجن الالمانية بتصميم و صنع جهازا لمحاكاة انكماش الاطوال عند الحركة بسرعة عالية تقارب سرعة الضوء. وهذا الجهاز يفترض ان سرعة انتشار الضوء ليست 300 الف كيلومتر في الثانية ولكنها قد اصبحت 30 كم في الساعة فقط. فهذا الجهاز يوضح كيف سيري راكب للدراجة مدينة توبنجن عند تنزهه بدراجته في هذه المدينة. وهذا الفيديو يوضح ذلك.انكماش الاطوال عند الحركة بالدراجة النسبية