Si la velocidad es relativa, ¿cómo puede la masa (inercia) ser independiente de las coordenadas?

¿Crecería la inercia de manera diferente si cambiamos el marco de referencia?

El acelerador LHC hace que los protones x7000 sean más pesados ​​a velocidades récord y me pregunto si pudiéramos cambiar el marco de referencia (manteniendo la velocidad), ¿su masa sería diferente? (por ejemplo, en el vacío, lejos de cualquier campo gravitatorio). Si la velocidad es relativa, podemos decir que los protones están en reposo y cualquier otro marco se mueve a esa velocidad en dirección opuesta...

Respuestas (1)

Su principal problema aquí es que está mezclando ideas de dos formas diferentes de formalizar la relatividad .

Si está utilizando la noción (anticuada, innecesaria y fácilmente mal aplicada) de "masa relativista", entonces la masa no es invariante.

Si está utilizando la nomenclatura moderna, entonces 'el acelerador LHC hace que los protones sean x7000 más pesados' es incorrecto, en ese marco, el acelerador les da una energía 7000 veces su energía de masa, pero su masa sigue siendo exactamente la misma.


Ahora, agrega 'inercia' a su título, pero me gustaría hablar sobre por qué eso no hace que la masa relativista sea una buena idea.

Digamos que tienes una masa moviéndose a una velocidad v con respecto a ti y aplicas una fuerza F lo. A partir de la segunda ley de Newton, se esperaría que la relación entre la fuerza y ​​la rapidez con la que cambia la velocidad sea la masa.

Si aplica la fuerza perpendicularmente a la dirección de la dirección actual, obtendrá

( F a ) transverso = γ metro ,
dónde metro es la masa que mediste para el objeto en reposo y γ = [ 1 ( v / C ) ] 1 / 2 es el factor de Lorentz. Esta es la habitual "masa relativista"

Pero si aplicas la fuerza en la misma dirección que el movimiento actual,

( F a ) longitudinal = γ 3 metro .

Entonces, la masa relativista no es la inercia de ninguna manera general.

En el lenguaje moderno, esta diferencia se entiende como una consecuencia de la forma en que funciona la composición de velocidades, porque la masa sigue siendo la misma.