Un factor que describe cómo cambian el tiempo, la longitud y la masa relativista para un objeto que se mueve a alta velocidad.El factor de Lorentz, denotado γ (gamma), es el corazón matemático de la relatividad especial. Cuantifica cuánto se ralentiza el tiempo, se contraen las longitudes y aumenta la masa relativista para un objeto que se mueve respecto a un observador. A velocidades cotidianas, γ es esencialmente 1, lo que significa que los efectos relativistas son despreciables; a medida que la velocidad se acerca a la de la luz, γ crece sin límite, haciendo estos efectos dramáticos. Aparece en casi todas las ecuaciones relativistas, desde la relación energía-momento E = γmc² hasta la transformación de los campos eléctrico y magnético.
El factor fue introducido por Hendrik Lorentz en 1904 como parte de su teoría de los electrones, y posteriormente incorporado a la relatividad especial de Einstein en 1905. Lorentz lo derivó para explicar el resultado nulo del experimento de Michelson-Morley, aunque la derivación de Einstein a partir de postulados fue más fundamental.
El factor se define como γ = 1 / √(1 − v²/c²), donde v es la velocidad del objeto y c es la velocidad de la luz. Cuando v es pequeña comparada con c, el denominador está cerca de 1, por lo que γ ≈ 1. A medida que v se acerca a c, el denominador se reduce hacia cero, por lo que γ se dispara. Este único número escala los intervalos de tiempo (dilatación temporal), las longitudes (contracción de longitudes) y el momento de manera consistente, asegurando que la velocidad de la luz permanezca constante para todos los observadores.
El factor de Lorentz es esencial para las correcciones de los satélites GPS, el diseño de aceleradores de partículas (por ejemplo, en el CERN) y el cálculo de la energía de los rayos cósmicos.
Al 99,999999% de la velocidad de la luz, el factor de Lorentz es de aproximadamente 7.000, lo que significa que el tiempo para una partícula transcurre 7.000 veces más lento que para un observador estacionario.
| K | variable | kinetic energy — energía cinética joule |
| γ | variable | Lorentz factor — factor de lorentz |
| m | variable | rest mass — masa kilogram |
| c | variable | speed of light — velocidad de la luz metre per second |
| c | constante | The speed of light in vacuum, a fundamental constant of nature. — velocidad de la luz = 299792458 metre per second |
| L | variable | Luminosity (total power emitted) — luminosidad watt |
| R | variable | Radius of the emitting region — radio metre |
| n | variable | Number density of particles — number density per cubic metre |
| γ | variable | Lorentz factor of the particles — factor de lorentz |
| m | variable | Particle rest mass — masa kilogram |
| c | constante | Speed of light in vacuum, the maximum speed for any particle. — velocidad de la luz = 299792458 metre per second |
| Γ | variable | Lorentz factor — factor de lorentz |
| β | variable | speed in units of c — velocidad |
| \nu_c | variable | Critical synchrotron frequency — frecuencia hertz |
| \gamma | variable | Lorentz factor of electron — factor de lorentz |
| e | variable | Elementary charge — carga elemental coulomb |
| B | variable | Magnetic field strength — densidad de flujo magnético tesla |
| m_e | variable | Electron rest mass — masa del electrón kilogram |
| c | variable | Speed of light in vacuum — velocidad de la luz metre per second |
| \delta | variable | Doppler factor — doppler factor |
| \Gamma | variable | Lorentz factor — factor de lorentz |
| \beta | variable | velocity in units of c — velocidad |
| \theta | variable | angle between source velocity and line of sight — ángulo radian |
| E | variable | Kinetic energy of the charged particle — energía joule |
| x | variable | Path length in the material — longitud metre |
| \rho | variable | Density of the absorbing material — densidad kilogram per cubic metre |
| z | variable | Charge number of the incident particle — charge number |
| A | variable | Atomic mass number of the absorber — atomic mass number |
| \beta | variable | Speed of the particle relative to the speed of light — velocity ratio |
| \gamma | variable | Lorentz factor of the particle — factor de lorentz |
| v | variable | Speed of the particle — velocidad metre per second |
| W_{\text{max}} | variable | Maximum energy transfer in a single collision — energía joule |
| I | variable | Mean excitation potential of the absorber — energía joule |
| \delta | variable | Density correction factor — density correction |
| C | variable | Shell correction factor — shell correction |
| Z | variable | Atomic number of the absorber — atomic number |
| N_A | constante | Number of constituent particles per mole — constante de Avogadro = 6.02214076e23 per mole |
| r_e | constante | Radius of a classical electron — radio clásico del electrón = 2.8179403262e-15 metre |
| m_e | constante | Rest mass of the electron — masa del electrón = 9.1093837015e-31 kilogram |
| c | constante | Speed of light in vacuum — velocidad de la luz = 299792458 metre per second |
| -\frac{d}{dx} | operador | Negative derivative with respect to path length — negative derivative |
| \ln | operador | Natural logarithm — logaritmo natural |
