Benutzer:Norbert Dragon/Relativistische Masse

In der relativistischen Physik kann man die Energie jedes ruhenden Teilchens an seiner Masse $m$ ablesen,

$E_{\text{Ruhe}}=m\,c^{2}\,.$

Dabei ist $c$ die Lichtgeschwindigkeit. Ordnet man auch der Energie von Teilchen, die sich mit einer Geschwindigkeit $\mathbf {v}$ bewegen, durch

$E=m_{\text{relativistisch}}\,c^{2}$

rechnerisch eine Masse zu, so hängt diese Masse von der Geschwindigkeit ab. Sie heißt relativistische Masse,

$m_{\text{relativistisch}}(\mathbf {v} )={\frac {m}{\sqrt {1-\mathbf {v} ^{2}/c^{2}}}}\,.$

Mit ihr schreibt sich der relativistische Impuls wie in Newtons Mechanik als Masse mal Geschwindigkeit.

Der in vielen Darstellungen der relativistischen Physik verwendete Begriff der relativistischen Masse verleitet zur Fehlvorstellung, es handele sich um eine Masse, die man mit einer Waage im Gravitationsfeld messen oder durch ihre Trägheit bestimmen könne. Daß dies nicht so einfach ist, zeigt sich schon daran, daß Einstein zehn Jahre statt zehn Minuten brauchte, um die Gravitation schnell bewegter Körper mit der Allgemeinen Relativitätstheorie zu beschreiben.

Der Begriff der relativistischen Masse wird in der modernen Physik gemieden, um ohne Wortzusätze von verschiedenen Begriffen mit verschiedenen Worten zu reden. Die Masse hängt wie in Newtons Physik nicht von der Geschwindigkeit ab, wohl aber die Energie. Wie in Newtons Physik hat die Energie insgesamt bei allen Vorgängen den unveränderten Wert, den sie zu Beginn hatte. Sie ist eine additive Erhaltungsgröße. Die Masse hingegen kann bei Kernzerfällen abnehmen.

Siehe auch Äquivalenz von Masse und Energie.

Weblinks

• Prof. Cornelius C. Noack, Was ist eigentlich eine 'Ruhemasse'?, 1998 (PDF)
• Wikibooks: Ruhemasse und relativistische Masse
• Does mass change with speed?, 1998
• The concept of mass in the Einstein year, 2007 (PDF)