Relativistična masa

Relativístična mása je količina, ki jo nekateri avtorji uvedejo pri obravnavi posebne teorije relativnosti, in je razširitev pojma mase, poznanega iz klasične mehanike.

Krajevni del četverca gibalne količine ${\vec {\mathbf {P} }}$ je povezan s trirazsežno gibalno količino ${\vec {\mathbf {G} }}$:

${\vec {\mathbf {P} }}=m\gamma {\vec {\mathbf {v} }}=\gamma {\vec {\mathbf {G} }}\!\,.$

Pri tem je m lastna masa, $\gamma$ Lorentzev faktor, ${\vec {\mathbf {v} }}$ pa trirazsežna hitrost.

Alternativna pot je, da zahtevamo, da je krajevni del četverca gibalne količine določen z enako enačbo kot gibalna količina v trirazsežnem prostoru:

${\vec {\mathbf {P} }}=m(v){\vec {\mathbf {v} }}\!\,.$

Pri tem je treba vpeljati »relativistično maso« delca, odvisno od njegove hitrosti:

$m(v)=\gamma m\!\,.$

Prednost te vpeljave je, da imajo nekatere – ne pa vse – enačbe posebne teorije relativnosti v tem primeru enako obliko kot enačbe v klasični mehaniki. Po drugi strani pa se tako vpeljana masa transformira kot časovna komponenta vektorja četverca, ne pa kot skalar. Matematično čistejša je vpeljava polne energije W:

$W=m(v)c_{0}^{2}\!\,.$

Pri tem je c₀ hitrost svetlobe v praznem prostoru. Polna energija je z relativistično maso v enakem razmerju kot lastna energija z lastno maso; njena vpeljava zato prihrani potrebo po vpeljavi relativistične mase.

Literatura

• Janez Strnad, Fizika, 3. del. Posebna teorija relativnosti, kvantna fizika, atomi, Državna založba Slovenije, Ljubljana 1981, str. 44-45. (COBISS)