Γιατί η μάζα ενός σώματος ποικίλλει ανάλογα με την ταχύτητα;
Εδώ είναι η βασική ιδέα:
* Η μάζα δεν είναι σταθερή: Στην κλασσική φυσική, η μάζα θεωρείται εγγενής ιδιοκτησία ενός αντικειμένου, αμετάβλητη ανεξάρτητα από την ταχύτητά της. Ωστόσο, η σχετικότητα δείχνει ότι αυτό δεν είναι απολύτως αληθές. Καθώς ένα αντικείμενο προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός, η μάζα του αυξάνεται.
* Σχετικιστική μάζα: Η αύξηση της μάζας δεν είναι μια αλλαγή στις εγγενείς ιδιότητες του αντικειμένου. Είναι συνέπεια της αύξησης της ενέργειας του αντικειμένου καθώς επιταχύνεται. Η διάσημη εξίσωση του Einstein E =MC² συνδέει την ενέργεια και τη μάζα, δείχνοντας ότι είναι θεμελιωδώς ισοδύναμα.
* Ενέργεια και μάζα: Καθώς επιταχύνεται ένα αντικείμενο, η κινητική του ενέργεια αυξάνεται. Αυτή η αύξηση της κινητικής ενέργειας εκδηλώνεται ως εμφανής αύξηση της μάζας του αντικειμένου.
* πλησιάζοντας την ταχύτητα του φωτός: Η επίδραση της σχετικιστικής μάζας γίνεται σημαντική μόνο σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες, κοντά στην ταχύτητα του φωτός (περίπου 300.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο). Σε καθημερινές ταχύτητες, η αλλαγή στη μάζα είναι αμελητέα.
Σημαντική σημείωση:
Η έννοια της «σχετικιστικής μάζας» συχνά συζητείται και μπορεί να προκαλέσει σύγχυση. Μερικοί φυσικοί προτιμούν να επικεντρώνονται στην *αμετάβλητη μάζα *, η οποία είναι ιδιότητα του αντικειμένου που παραμένει σταθερή σε όλα τα πλαίσια αναφοράς. Η ιδέα της σχετικιστικής μάζας υπογραμμίζει το γεγονός ότι η ενέργεια και η ορμή του αντικειμένου αλλάζουν καθώς προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός, αλλά μπορεί να παρερμηνευτεί ως αλλαγή στη θεμελιώδη ιδιοκτησία του αντικειμένου.
Συνοπτικά, η μάζα δεν αλλάζει στην πραγματικότητα * με τον τρόπο που μπορούμε να το σκεφτούμε. Η ενέργεια που σχετίζεται με την κίνηση ενός αντικειμένου αυξάνεται καθώς επιταχύνεται και αυτή η ενέργεια εκδηλώνεται ως μια εμφανής αύξηση της μάζας όταν αντιμετωπίζεται από ένα σταθερό πλαίσιο αναφοράς. Αυτό το αποτέλεσμα είναι μόνο σημαντικό σε ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός.
