La relatividad define cantidades llamadas “invariantes”, que no cambian dependiendo de su marco de referencia. Por ejemplo:
El intervalo espacio-tiempo es una especie de distancia entre dos puntos diferentes en el espacio-tiempo. No es una distancia ordinaria porque incluye la diferencia horaria. Es un objeto matemático llamado cuatro vectores, porque a diferencia de un vector común como la velocidad que contiene tres componentes, tiene cuatro. Si observamos una cantidad de cuatro vectores de dos marcos de referencia diferentes, se “rotará” en cuatro espacios, pero su longitud no cambia .
Existen otros cuatro vectores, como cuatro velocidades, cuatro aceleraciones, cuatro momentos, cuatro corrientes y cuatro potenciales electromagnéticos. Todos estos se consideran invariantes bajo la transformación de Lorentz, a pesar de que están rotados.
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Las longitudes de los cuatro vectores son, por supuesto, cantidades invariables también, y se conocen como escalares de Lorentz porque no tienen dirección. Además, la masa en reposo de una partícula se considera un escalar de Lorentz porque es el producto escalar de dos cuatro vectores.
Invariante (física) – Wikipedia