Relativiteit van massa

[smilex]

Trekt een massa harder aan mij als deze t.o.v. van mij sneller beweegt?

Massa is de weerstand die een object biedt tegen versnelling. Maar ook een maat voor de kracht die wordt uitgeoefend op andere objecten met massa (zwaartekracht of ruimte-tijdkromming). Als vanuit een in rust zijnd stelsel energie wordt overdragen aan een massa door deze te versnellen, wordt door die sneller bewegende massa dan ook, tov van het in rust zijnde stelsel, de ruimte-tijd sterker gekromd? Kan je ook stellen dat die energie is besteed aan het versterken van het zwaartekrachtsveld (opgeslagen is in dat veld)?

[MacHans]

Trekt een massa harder aan mij als deze t.o.v. van mij sneller beweegt?

Ja, volgens mij doen pulsarsterren dit ook. Deze bewegen alleen niet in een lijn, maar ze roteren erg snel. Hierdoor worden ze tov ons zwaarder, en daarmee wordt het zwaartekrachtsveld rond een pulsar sterker.

[Phys]

http://en.wikipedia.org/wiki/Four-force

[Paul_1968]

Ik vind allebei je vragen erg interessant.

Ze tasten de grenzen af van wat er nu bekend is over gravitatie.

Ik ga de discussie volgen en er iets aan toevoegen als ik een idee heb.

Nu kan ik alleen opmerken dat de bovengenoemde pulsars een sterke versnelling (rotatie) hebben en een hogere snelheid (uit je vraag) is niet noodzakelijkerwijs ook een versnelling.

Ik denk dat je hier uit gaat komen bij de toenemende massa van een object dat de lichtsnelheid nadert.

Dat klopt volgens mij met de laatste zin uit je tekst.

[Equations]

@Phys: Wat heeft jou link met het onderwerp te maken? Kun je er wat uitleg bij geven?

[smilex]

Ik ben op zoek naar analogiën tussen massalading en elektrische lading. Het antwoord van MacHans en de link van Phys hebben antwoord gegeven op mijn vraag. Dus: ja, wanneer een massa tov mij beweegt is tov mij niet alleen de massa groter (weerstand tegen versnellen) maar ook de aantrekkingskracht die deze massa op mij uitoefent. De energie die gestoken is in het versnellen van de massa is "terug te vinden" of "opgeslagen" in de extra spanning van de ruimte-tijd (maw een sterker zwaartekrachtsveld). Ofwel de kinetische energie van de massa tov mij.

De analogie met elektrische lading is dat een bewegende elektrische lading tov van een stilstaande waarnemer een magnetisch veld opbouwt. De energie die gestoken is in het versnellen van deze lading is terug te vinden in het magnetische veld. De lading zal zijn snelheid willen behouden en heeft dus ook een kinetische energie ("gedreven" door het magnetische veld). Ik bedacht dit omdat een elektrische stroom in een spoel eveneens behouden blijft; veranderen van de stroomsterkte (= versnellen/vertragen van de elektronenstroom) geeft een tegenwerking: vergelijkbaar met massatraagheid.

Zie ook mijn entry onder post Traagheid van elektrische lading.

Ik begrijp uit de artikelen over self-energy en electron self energy corrections, waarnaar Phys in dat topic verwijst, dat deze traagheid door het eigen veld verrekend wordt in een gerenormaliseerde massa. Maar dat er in de kwantumwereld nog wat haken en ogen zitten aan de berekeningen. Voor makroscopische objecten zou dan

F = (m + L) a

moeten gelden waarbij L evenredig is met de absolute waarde van de lading. Natuurlijk kan je ook stellen dat dan de effectieve massa groter is. Dus m + L is dan de gerenormaliseerde massa die Phys in zijn verwijzing bedoelt (of een deel daarvan). Uiteindelijk zijn beiden een vorm van energie.

[smilex]

En, Paul_1968, je kan je natuurlijk afvragen wat er gebeurt bij naderen van c... stel dat een object ter grootte van een flinke meteoriet met bijna c ons zonnestelsel doorkruist. Heeft dat een soort EMP in het gravitatieveld tot gevolg, een enorme zwaartekrachtimpuls? Als dat zo is dan zal het snel z'n energie, via het vacuüm, afstaan aan omringende massa's en dus ook snel vertraagd worden. Gelukkig maar, want dan is de kans zeer klein dat we zo'n ding hier ooit zullen zien.

PS: in de gerenormaliseerde massa zal ook de relativistische massatoename zitten, dus daarom is in bovenstaande formule m+L slechts een deel van die gerenormaliseerde massa.

[smilex]

Denkfout in mijn vorige post! De massa volgt een geodeet i.p.v. lijnrecht (in euclidische zin) tegen de zwaartekracht van omringende objecten in te gaan. Dus verliest de massa zijn kinetische energie niet?

[Tommie1992]

Dit probleem was ook de reden waarom sommige natuurkundige hun hart vasthielden toen de nieuwe deeltjesversneller in CERN in gebruik werd genomen. Hier konden ze met behulp van reusachtige electromagneten deeltjes zo erg versnellen dat de massa zo erg zou toenemen dat (volgens sommige geleerden) een zwart gat kon ontstaan. Deze kans was echter zeer klein aangezien de energie die werd toegevoegt bij lange na niet dezelfde energie kon opbrengen als een zwart gat, en thermodynamica zegt tenslotte: behoudt van energie & massa.

Je kan dit trouwens heel makkelijk beredeneren door te kijken naar e=mc2, energie = masssa x c2

aangezien c2 een constante is (3x10^5) kan je energie en massa aan elkaar gelijk stellen in de lichtsnelheid verhouding. Zo kan je dus ook uitrekenen als je weet hoeveel energie je toevoegt hoe de massa toeneemt.

Groetjes, Tommie