四元運動量(よんげんうんどうりょう、) は特殊相対性理論において、古典的な3次元運動量の4次元時空での一般化である。運動量は3次元でのベクトルであるが、4次元時空の4次元でもベクトルとして表せることは同じである。粒子の四元運動量の共変成分は粒子の運動量formula_1とエネルギーformula_2を用いて次のようになる。四元運動量は相対論の計算では便利である。それはローレンツベクトルであり、つまりローレンツ変換によりどのように変形を受けるのか追っていくことが簡単であるためである。四元運動量のミンコフスキーノルムは計算するとローレンツ不変量である。cを光速度,Mを粒子の固有質量または静止質量とすると次のようになる。ここでミンコフスキー時空の計量の反変成分をとした。このformula_3はローレンツ不変量であり、ローレンツ変換によりその量は変化をしない。質量のある粒子に対して、四元運動量は、反変質量と四元速度の積で与えられる。よって四元速度はここではformula_4はローレンツ因子、cは光速度である。四元運動量が保存することは古典的な場合についての2つの量が保存することと対応している。1.合計のエネルギーE = −pが保存する。2.古典的三次元運動量formula_5が保存する。補足として、系の反変質量の和は静止質量よりも大きい。それは運動エネルギーとポテンシャルエネルギーが反変質量に寄与するためである。具体例として、次のような (−5 GeV, 4 GeV/"c

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