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Relativistische Masse


Handhabung


Basiswissen


Als relativistische Masse M wird oft das Produkt aus dem Lorentzfaktor γ und der Ruhemasse m bezeichnet. Die relativistische Masse M ist immer größer oder gleich groß wie die Ruhemasse m. Die relativistische Masse ist der Anteil an Energie eines Teilchens, das von der Teilchengeschwindigkeit abhängt. Das Wort gilt heute als problematisch.

Einstein spricht sich gegen die Verwendung aus


„Es ist nicht gut, von der Masse M = m/[Wurzel aus (1 − v²/c²)] eines bewegten Körpers zu sprechen, da für M keine klare Definition gegeben werden kann. Man beschränkt sich besser auf die „Ruhe-Masse“ m. Daneben kann man ja den Ausdruck für momentum und Energie geben, wenn man das Trägheitsverhalten rasch bewegter Körper angeben will.“ [1]

Philip Gibbs spricht sich gegen die Verwendung aus


Philip E. Gibbs wurde im Jahr 1985 an der Universität Glasgow promoviert und arbeite anschließend als Softwareingenieur in verschiedenen Forschungs Einrichtungen (z. B. Desy). Gibbs betrachtet die relativistische Masse als ein Maß für die Energie eines Teilchens, die sich mit der Geschwindigkeit ändert [3]. Diese relativistische Masse gelte nicht als Masse im eigentlichen Sinn. Der modernen Terminologie gilt als Masse ausschließlich die von der Geschwindigkeit unabhängige (Ruhe)Masse. Diese ist zum Beispiel für ein Photon immer Null. Siehe auch Lichtmasse ↗

Stephen Hawking sieht sie als gegeben an


Stephen Hawking (1942 bis 2018) geht von einer realen Zunahme der Masse mit wachsender Geschwindigkeit aus: "Je mehr sich das Objekt der Lichtgeschwindigkeit nähert, desto rascher wächst seine Masse, so daß mehr und mehr Energie erforderlich ist, es noch weiter zu beschleunigen [4, Seite 36]."

Anmerkung


Einstein verwendet das Wort momentum hier im Sinne von Impuls. Die Alternativen, die er vorschlägt, sind Terme zur Berechnung eines relativistischen Impulses und einer relativistischen Energie. Dieser Handhabung folgen zunehmend viele Lehrbücher und Fachartikel.


Fußnoten


– [1] Albert Einstein: Brief an Lincoln Barnett: Lev B. Okun: The Concept of Mass. In: Physics Today. 43, 32 (1989). DOI: 10.1063/1.881171


Der Bruch links ist der Lorenztfaktor. Dieser Faktor ist immer größer oder gleich 1. Multipliziert mit der Ruhemasse m ergibt er die sogenannte relativistische Masse M. Der Begriff gilt heute als problematisch. Gunter Heim