Связь массы и скорости

[UnderMySkin]

Объясните пожалуйста почему с увеличением скорости увеличивается масса объекта. Насколько я понимаю пространство время искривляют тела с большой массой, вблизи этих объектов время течет по - другому, но такой же эффект замедления времени есть при движении с большими скоростями. Поэтому и вопрос как влияет скорость на массу, почему она растет?

[Klapaucius]

С точки зрения движущегося объекта его масса не растёт. Так как он не движется в своей системе отсчёта.
Ну и вообще, сейчас (минимум лет 30 наверное как) вроде отошли от понятия релятивистской массы, как излишнего.
Например: http://mipt.ru/education/chair/physics/S_I/method/Okun.pdf

[Klapaucius]

Увеличивается не масса объекта, а его энергия. Или энергия системы объектов (вполне себе кинетическая). В зависимости от скорости. А скорость - понятие относительное, т.е. если взглянуть с другой стороны, энергия покоящейся по отношению к себе системы будет не равна нулю при описании извне. И только при описании извне.

[UnderMySkin]

Увеличивается не масса объекта, а его энергия. Или энергия системы объектов (вполне себе кинетическая). В зависимости от скорости. А скорость - понятие относительное, т.е. если взглянуть с другой стороны, энергия покоящейся по отношению к себе системы будет не равна нулю при описании извне. И только при описании извне.

То есть, чтобы искривлять пространство-время нужно обладать большой энергией масса не при чем ?

[zam2]

Масса от скорости не зависит.
Кривизна пространства зависит от энергии, импульса, давления.

[petrovich1964]

«ПAПA, A МACCA ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЗАВИСИТ ОТ СКОРОСТИ?»
Так называется статья К. Адлера [25], опубликованная в «Американском журнале физики» в 1987 г. Вопрос,
вынесенный в заглавие, был задан автору его сыном. Ответ был: «Нет!». «Впрочем, да», «На самом деле нет,
но не говори об этом своему учителю». На следующий день сын прекратил заниматься физикой.

Здесь, слишком тонко.

[konstkir]

Да, вопрос непрост с точки зрения не физиков.
Запутывается он при изучении СТО - исторически, методически и терминологически.
Но сейчас положено и школьникам знать, что масса тела инвариант, т.е. в любой ИСО от скорости не зависит. А все другие инакомыслия, в старых или плохих учебниках это артефакт. Надо читать свежие.

 

[Змей Петров]

Получается, что масса и энергия не эквивалентны?

[Erg Noor]

На эквивалентность массы и энергии указывают два простых экспериментальных факта:

1. Масса дейтерия. При всем желании она меньше суммарной массы нейтрона и протона. То есть мы берем и намораживаем дейтериевый лед на пружину с известной жесткостью из школьного учебника физики и измеряем период колебаний. Выясняется, что в явлении инерции участвует и энергия связи между протоном и нейтроном.

Интересующиеся могут сравнить ряд H, D, T,He-3 и He-4 просто по массе изотопов и сделать интересные выводы о том, как притягиваются нуклоны друг к другу.

2. Превращение гамма-кванта в электрон-позитронную пару. Берем ядро, согласное взять на себя отдачу, выпускаем к нему в поле гамма-квант. Щелк! -- летит пара. Безмассовый гамма-квант неожиданно "родил" две массивные частицы. Их можно увидеть -- они оставляют заметные треки.

При желании такой эксперимент можно повторить и без ядра, в прямом гамма-гамма столкновении. Но таких гамма-лазеров пока не создано -- к счастью, видимо. Интенсивность такого лазера должна быть космической.

Участников дискуссии о "повседневной" эквивалентности, похоже, путает тот факт, что в случае любого массивного тела -- электрона, пылинки, Земли, Солнца..., можно перейти в систему отсчета, связанную с ним. В этой системе отсчета энергия тела равна его массе покоя. Для гамма-кванта такой системы отсчета нет, он движется с максимальной скоростью. Его энергия равна его импульсу.

[Змей Петров]

Erg Noor, но тогда получается, что масса движущегося тела увеличивается, и следовательно она не есть инвариант.

Для гамма-кванта такой системы отсчета нет, он движется с максимальной скоростью. Его энергия равна его импульсу

Т.е. масса фотона равна нулю?

[xd]

Не масса, а энергия. В классической механике эта прибавка полной энергии называется кинетической.

[Змей Петров]

Deimos, не понял.
Как это - энергия фотона равна нулю?

[xd]

\( E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2 \)
Если есть энергия, то есть или масса, или импульс, или и то и другое.
С другой стороны для фотона
\( E = h\nu \), откуда при \(m=0\) для импульса имеем
\( h\nu = p c \), \(\displaystyle p = \frac{h\nu}{c}\)

[Змей Петров]

Это понятно (хотя и не совсем, но обэтом позже).
Но как же энергия фотона равна нулю?? Он же взаимодействует с атомом и переводит электрон на более высокий энергетический уровень. Как это возможно, если фотон не обладает энергией?

[xd]

Поясните, откуда Вы взяли, что энергия равна нулю?

[Змей Петров]

Вы сказали.
На мой вопрос -

Т.е. масса фотона равна нулю?

Вы ответили -

Не масса, а энергия. В классической механике эта прибавка полной энергии называется кинетической.

А, понял. Вы отвечали на первую часть поста. Извиняюсь.

[Змей Петров]

Разбираюсь дальше.

\( E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2 \)
Вроде понятно.
Но, энергия величина скалярная, а импульс - векторная.
Вот имеем электрон/позитрон с нулевым импульсом в нашей СО. Они аннигилируют, породив два фотона. Общий импульс фотонов нулевой, а энергия ненулевая. Что тогда энергия этих фотонов, если они не имеют массы?

[xd]

Либо кто-то что-то не понял, либо оговорился. При нулевой массе покоя энергия не нулевая, поэтому не нулевой импульс.

[Змей Петров]

оп.
А что такое - масса покоя?

[xd]

Масса покоя тела - это масса тела в системе отсчета, относительно которой оно находится в состоянии покоя.