Masa relatywistyczna

Masa relatywistyczna – wielkość fizyczna wprowadzana w niektórych ujęciach szczególnej teorii względności; jest tożsama, z dokładnością do czynnika (czyli ze współczynnikiem proporcjonalności) c⁻¹, z zerową (czasową) składową czterowektora energii-pędu (czteropędu) danego obiektu fizycznego. Innymi słowy jest równa, z dokładnością do czynnika ${\displaystyle c^{-2},}$ całkowitej energii tego relatywistycznego obiektu^[1][2][3].

${\displaystyle m_{r}={\frac {p_{0}}{c}}={\frac {E_{r}}{c^{2}}},}$

gdzie:

${\displaystyle m_{r}}$ – masa relatywistyczna,

${\displaystyle p_{0}}$ – zerowa (czasowa) składowa czteropędu,

${\displaystyle E_{r}}$ – energia relatywistyczna,

${\displaystyle c}$ – prędkość światła w próżni.

Masa relatywistyczna (relatywistyczna energia całkowita) jest wielkością względną – jej wartość zależy od układu odniesienia. Dlatego nie jest ona niezmiennikiem relatywistycznym. Masa relatywistyczna może zmieniać się bez żadnej zmiany w samym obiekcie fizycznym, wyłącznie przez zmianę układu odniesienia^[4][5].

Jest to więc wielkość odmienna od masy spoczynkowej, wielkości niezmienniczej i tożsamej, z dokładnością do czynnika ${\displaystyle c^{-1},}$ z niezmienniczą wartością bezwzględną (długością) czteropędu, i będącej właściwością obiektu^[3][4][6][7].

Dlatego użycie w nazwie masa relatywistyczna terminu masa może wprowadzać w błąd i być przyczyną nieporozumień^[2][3][4][8].

Masa relatywistyczna jest wielkością zachowywaną w przemianach i, w przeciwieństwie do masy spoczynkowej, addytywną, co jednak jest prostą konsekwencją zasady zachowania i addytywności relatywistycznej energii całkowitej^[9].