„Relativistische Masse“
Die Zunahme der „effektiven Masse“ mit Geschwindigkeit wird durch den Ausdruck
Es folgt aus der Lorentz-Transformation, wenn Kollisionen von einem festen und beweglichen Referenzrahmen aus beschrieben werden, wo sie als eine ergebnis der Impulserhaltung., Sie können es auch aus dem relativistischen Energieausdruck
wobei die effektive Masse durch die Energie geteilt durch c2 gegeben ist. Dies deutet darauf hin, dass es bei diesem „m“ wirklich um die Energie geht und dass die wirkliche Masse die Ruhemasse m0 ist.
Die Zunahme der relativistischen „effektiven Masse“ ist mit der Lichtgeschwindigkeit c der Geschwindigkeitsbegrenzung des Universums verbunden. Diese erhöhte effektive Masse zeigt sich in Zyklotronen und anderen Beschleunigern, bei denen sich die Geschwindigkeit c nähert., Wenn Sie die obige Berechnung untersuchen, müssen Sie 14% der Lichtgeschwindigkeit oder etwa 42 Millionen m/s erreichen, bevor Sie die effektive Masse um 1% ändern.
Diese Sprache über „effektive Masse“ ist hier enthalten, weil sie seit langem in elementaren Lehrbüchern verwendet wird, um die Zunahme der Energie mit der Geschwindigkeit zu beschreiben, und sie hat einen gewissen Reiz für die Beschreibung relativistischer Effekte wie das Cambridge-Beispiel. Aber Sie werden es nicht in modernen Physiklehrbüchern finden. Ein Kommentar aus einem klassischen Relativitätswerk ist
“ Autsch!, Das Konzept der „relativistischen Masse“ unterliegt Missverständnissen. Deshalb benutzen wir es nicht. Erstens wendet es den Namen mass – der zur Größe eines 4 – Vektors gehört – auf ein ganz anderes Konzept an, die Zeitkomponente eines 4-Vektors. Zweitens macht es Zunahme der Energie eines Objekts mit Geschwindigkeit oder Impuls scheinen mit einer gewissen Änderung der inneren Struktur des Objekts verbunden zu sein. In Wirklichkeit stammt die Zunahme der Energie mit der Geschwindigkeit nicht aus dem Objekt, sondern aus den geometrischen Eigenschaften der Raumzeit selbst.,“ (Taylor and Wheeler in Spacetime Physics)
Cambridge example | Problems with variable mass concept | Mass of photon? |