Есть возможность отменить преобразования Лоренца, и вернуться к преобразованиям Галилея (подразумевая преобразования, которые оставляют геометрию пространства-времени неизменной, а законы физики инвариантными). В этом случае, возможны произвольные скорости. Но это несовместимо с наблюдаемыми физическими явлениями, с результатами экспериментов: наблюдения и эксперименты требуют, чтобы физические законы подчинялись именно преобразованиям Лоренца, причём не абы каким, а именно с параметром
который равен скорости света (плюс-минус погрешность, которая ниже точности современных экспериментов - она очень невелика, меньше
).
Есть возможность оставить на месте преобразования Лоренца. Только этот вариант совместим с известными физическими знаниями, с результатами наблюдений и экспериментов. В этом случае, произвольные скорости возможны,
но не для всех. С произвольными скоростями не могут перемещаться все известные физике частицы (протоны, нейтроны, электроны, нейтрино, фотоны, и т. п.), и все созданные из них тела. Произвольные скорости допустимы только для гипотетических, ещё не обнаруженных частиц - тахионов. На них СТО не накладывает никаких запретов. Кроме того, произвольные скорости допустимы для нематериальных точек, например, для солнечных зайчиков, точек пересечения двух прямых (известная задача о гильотине), и т. п.
Чтобы всё это показать, математические выкладки необходимы.