A katódsugarakban mozgó töltött részecskék (elektronok) sebessége elhanyagolhatóan kicsi a fénysebességhez viszonyítva. A tapasztalat szerint ezen elektronok fajlagos töltése (a töltésük és a tömegük hányadosa) független a sebességüktől, legalábbis kis sebességek esetén. A $\beta$-sugárzásban ugyancsak elektronok mozognak, de sokkal nagyobb sebességgel, mint a katódsugarakban. A tapasztalat szerint a $\beta$-részecskékre az $e/m$ arány függ a részecskék sebességétől, kisebb, mint a lassú elektronok esetén. A sebességfüggést a kísérletek szerint egy $\sqrt[]{1-v^2/c^2}$-es szorzótényezővel lehet figyelembe venni, ahol $c$ a vákuumbeli fénysebesség. Ugyanezt a formulát jósolja az Einstein-féle speciális relativitáselmélet is. Ha a mérések a lassan mozgó elektronokhoz képest feleakkora fajlagos töltést mutatnak, akkor a négyzetgyökös kifejezés $\frac{1}{2}$ kell legyen, innen $v=\left(\sqrt[]{3}/2\right)c=2\mathrm{,}6\cdot {10}^8\text{m/s}$.
Az ismert magyarázat szerint a gyorsan mozgó részecskék tömege (vagyis a tehetetlenségük mértéke) ,,megnő'', az elektromos töltésük nem változik, a fajlagos töltésük tehát lecsökken. Nem lehetséges, hogy a részecskék tömege a sebességüktől függetlenül mindig ugyanakkora, és az eletromos töltésük csökken le, ha gyorsan mozognak? Az is elképzelhető lenne, hogy mind a töltés, mind pedig a tömeg függ a részecske sebességétől. A tapasztalatok nem ezt mutatják! Ha az elektronok és a protonok töltése akár csak nagyon kicsiny mértékben függne a sebességüktől, akkor egy elektromosan semleges testet felmelegítve töltés megjelenését kellene tapasztalnunk. A hőmozgás erősödtével a kisebb tömegű elektronok sebessége jobban, a nagyobb tömegű protonok sebessége pedig csak kisebb mértékben növekszik. Ha a töltés függne a sebességtől, a semleges testek töltésegyensúlya, a nagyon nagy számú negatív és pozitív töltés egyenlősége felborulna, s jól mérhető eredő töltés jelenne meg. Mivel ilyen hatást nem tapasztalunk, meglehetősen nagy pontossággal állíthatjuk, hogy az elektronok (és a többi részecskék) elektromos töltése nem függ a sebességüktől.