วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เป็นการศึกษา 1). การสังเกตหลักพื้นฐานในการถ่ายภาพ ของวัตถุของเทอร์เรลล์ ซึ่งแสงที่แผ่ออกมาจากจุดต่าง ๆ บนวัตถุจะต้องแผ่ออกมาที่ เวลาต่างกันเป็นลำดับ เพื่อมาถึงยังจุดสังเกตพร้อมกัน 2). การแปลงโลเร็นตซ์ ของทฤษฎีสัมพัทธภาพ และ 3). การค้นพบ ความสัมพันธ์ระหว่างระนาบ 2 มิติ ในกรอบสังเกต กับแสงที่แผ่ออกมาจากวัตถุ โดยได้มาจากความสอดคล้องกันของ การส่งผ่านแสงที่แผ่ออกมาจากวัตถุไปยังระนาบ 2 มิติ ความสัมพันธ์นี้ สามารถ ประยุกต์ใช้กับวัตถุใด ๆ ก็ได้ ไม่ว่าวัตถุนั้นจะมีรูปร่างซับซ้อนมากแค่ไหนก็ตาม ในลักษณะการเคลื่อนที่แบบสัมพันธ์กันเทียบกับกรอบสังเกตที่ความเร็วไม่เจาะจงจน ถึงระดับความเร็วใกล้แสงความสัมพันธ์ที่ได้มานั้นไม่เหมือนกับการแปลงโลเร็นตซ์ โดยมีลักษณะเป็นการแปลงแบบไม่เชิงเส้น ซึ่งได้มีการเปรียบเทียบกันระหว่าง การแปลงโลเร็นตซ์กับการแปลงแบบกาลิเลียน โดยพิจารณารวมถึงการแผ่ของ แสงมีความเร็วจำกัดด้วย จากการเพ่งเล็งที่ตำแหน่งเจาะจงหนึ่งบนไม้บรรทัด ที่กำลังเคลื่อนที่ แสดงให้เห็นถึงการหดตัวโลเร็นตซ์อาจมองเห็นได้ที่ตำแหน่ง ดังกล่าว ภาพของวัตถุที่ปรากฎการณ์โดปป์เลอร์สำหรับสเกลซึ่งทำให้เกิดการ ปิดบังการหดตัวโลเร็นตซ์ และสุดท้ายได้มีการแก้ปัญหาของความขัดแย้งกันของ ปัญหารถไฟให้หมดไปได้เป็นครั้งแรก ซึ่งปัญหานี้มีรากฐานมาจากงานวิจัยของ เทอร์เรลล์กับไวซ์คอปฟ์และได้ถูกย้ำถึงปัญหานี้อีกครั้งจากงานวิจัยของ แมททิวส์กับลัคส์มานั้น โดยส่วนใหญ่ได้มีการกล่าวถึงปัญหานี้เมื่อประมาณ 30 ปี มาแล้ว