短い答えは次のとおりです。宇宙船が光の速度に近づくと、質量は実際には増加しません。代わりに、増加するように見えるのは *相対論的質量 *です。
概念を分解しましょう:
* 休憩量: これは、オブジェクトの固有の質量であり、安静時に持っている質量です。 これは、オブジェクトが作られている「基本的な」量のものと考えてください。
* 相対論的質量: これは、相対論的速度で動いているときにオブジェクトが持つように見える質量です(光の速度に近い)。これは、オブジェクトの休憩量とその動きのために得られるエネルギーの組み合わせです。
なぜ質量の明らかな増加?
* e =mc²: アインシュタインの有名な方程式は、エネルギー(E)と質量(M)が交換可能であることを示しています。オブジェクトが光の速度に近い加速すると、運動エネルギー(運動のエネルギー)が得られます。
* 質量としてのエネルギー: この運動エネルギーはオブジェクトの総エネルギーに追加され、E =MC²によると、このエネルギーは追加の質量に相当します。これが、オブジェクトの相対論的質量が光の速度に近づくと増加する理由です。
覚えておくべき重要な点:
* 実際の質量増加はありません: オブジェクト自体は、実際には「もの」を増やしません。信じられないほどの速度のために変化するのは、私たちがその質量を知覚する方法です。
* 近づいて、到達していない: 質量のある宇宙船が光の速度に達することは不可能です。光の速度に近づくと、その相対論的質量は理論的に無限に近づき、さらに加速するために無限のエネルギーを必要とします。
簡単に言えば: このように考えてみてください。宇宙船は、私たちが通常体重を考える方法で重くなっていません。それは、その膨大な速度のためにそのエネルギーが非常に集中しているようになり、それがより大きいかのように振る舞うようなものです。
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