Die irreführende Vorstellung von einer variablen "relativistischen" Masse, welche mit zunehmender Geschwindigkeit immer größer wird, hat schon seit langer Zeit insbesondere populärwissenschaftliche Schriften verseucht. Sogar ausgewiesene Fachleute, die es besser wissen sollten, haben vielleicht ohne Absicht an dieser Legende mitgestrickt.
Wir haben bereits mehrmals auch in diesem Forum versucht, das Missverständnis von E = mc² aufzuklären.
Die Energie eines
bewegten Körpers enthält zusätzlich zu der Äquivalenzenergie mc² des ruhenden Körpers noch einen geschwindigkeitsabhängigen Impulsterm:
E = Wurzel [(mc²)²+(pc)²]
wobei der relativistische Impuls
p = γ mv
gegenüber dem klassischen Wert mv bei niedriger Geschwindigkeit v noch den bekannten relativistischen Faktor gamma aufweist:
γ = 1/Wurzel [1 - β²]
mit
β = v/c
Für Photonen ist m = 0 und E = pc.
Das kann man natürlich u.a. bei Wikipedia nachlesen, wobei anstelle der eigentlich völlig ausreichenden Bezeichnung "m" für die invariante Masse gewöhnlich die Bezeichnung "m0" für die "Ruhmasse" verwendet wird. Eigentlich eine völlig überflüssige Differenzierung, welche ihren Ursprung in der eingangs geschilderten Begriffsverwirrung hat.
Nützliche Formeln für relativistische Rechnungen sind übrigens auch
γ = E/m
und
β = p/E
wobei hier die Verzierungsfaktoren c und c² mit der üblichen Konvention c = 1 wegfallen.
Die Einführung einer "relativistischen" Masse m = γm0, welche von der Geschwindigkeit abhängt und dann von der sog. "Ruhmasse" m0 differenziert werden muss, ist rein mathematisch zwar möglich, aber völlig überflüssig und physikalisch betrachtet ziemlich sinnlos, zumal es sich dabei um eine Größe handelt, welche nicht invariant ist, also in verschiedenen Inertialsystemen ganz unterschiedliche Werte annimmt. Wie auch dieser Thread wieder gezeigt hat, führt das Konzept einer geschwindigkeitsabhängigen Masse häufig zu unnötigen Missverständnissen und Konfusionen.
Dieses leidige Thema wurde auch hier schon mehrmals abgehandelt:
Frage zur speziellen Relativitätstheorie
Ich zitiere dazu mal die Einschätzung von Prof. Lev Okun, einem angesehenen russischen Theoretiker, der sich schon seit längerem mit diesem kontroversen Thema befasst hat:
The concept of relativistic mass, which increases with velocity, is not compatible with the standard language of relativity theory and impedes the understanding and learning of the theory by beginners. The same difficulty occurs with the term rest mass. To get rid of relativistic mass and rest mass it is appropriate to replace the equation E = m c² by the true Einstein’s equation E0 = m c², where E0 is the rest energy and m is the mass.
Es ist auch nützlich, die Meinung von Einstein selbst dazu zu hören:
"It is not good to introduce the concept of the mass M = m / SQRT(1-v²/c²) of a moving body for which no clear definition can be given. It is better to introduce no other mass concept than the 'rest mass' m. Instead of introducing M it is better to mention the expression for the momentum and energy of a body in motion."
L.B. Okun: The Concept of Mass in the Einstein Year
