O sistema de equações matemáticas usadas para descrever o comportamento de pequenas partículas que viajam em velocidades próximas à velocidade da luz é Relatividade especial , especificamente as transformações lorentz .

Aqui está um colapso:

* Relatividade especial: Desenvolvido por Albert Einstein, essa teoria revolucionou nossa compreensão do espaço, tempo e gravidade. Ele estabelece que as leis da física são as mesmas para todos os observadores em movimento uniforme e que a velocidade da luz no vácuo é a mesma para todos os observadores inerciais.

* Transformações Lorentz: Essas são um conjunto de equações que descrevem como as medições do espaço e do tempo mudam para os observadores que se movem em velocidades diferentes em relação um ao outro. Eles são essenciais para entender os efeitos relativísticos que ocorrem em altas velocidades, como dilatação no tempo e contração do comprimento.

Equações -chave na relatividade especial:

* dilatação de tempo: Δt '=Δt / √ (1 - v² / c²)
* Contração de comprimento: L '=l√ (1 - v²/c²)
* Relação energética-momento: E² =(MC²) ² + (PC) ²

onde:

* Δt é o intervalo de tempo medido por um observador estacionário
* Δt 'é o intervalo de tempo medido por um observador que se move na velocidade V
* L é o comprimento medido por um observador estacionário
* L 'é o comprimento medido por um observador que se move na velocidade V
* M é a massa restante da partícula
* C é a velocidade da luz
* P é o momento da partícula
* E é a energia total da partícula

Nota:

* Essas equações são válidas apenas para partículas que viajam em velocidades próximas à velocidade da luz. Para partículas em velocidades muito mais baixas, a mecânica newtoniana fornece uma boa aproximação.
* Relatividade especial não explica os efeitos da gravidade. Para isso, precisamos de relatividade geral.

Além das transformações de Lorentz, outras equações importantes na relatividade especial incluem o momento relativístico e as equações de energia, que levam em consideração os efeitos do aumento da massa e da dilatação do tempo.