物質が光の速さに近づくと質量が増すことについて

物質が光の速さに近づくと質量が増すと聞いたのですが
質量が増した後に減速をすると物質の質量は減るのでしょうか？
加速前の速度にまで減速すると物質の質量は加速前の質量に戻るのでしょうか？

No.12 回答者： s_hyama 回答日時： 2017/04/01 10:18

＞なんとなくニュートン力学の質量っぽいものが計算できます、という程度の

ものです。相対論の運動方程式では無くても全然困らないので
皆忘れます^_^;

それはちがいますね、ひゃまもそうかなって最初おもったんですけど、元はといえば
プランクの相対論的力学として相対論のホローからきているので

相対論的質量としてだけ扱ったのでは、重力質量と慣性質量のスケールの違いを説明できないということです。

No.11 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/04/01 10:04

＞相対論的質量の意味がはっきりしないので

いや単なる説明の方便として流行ったものに過ぎないです。
相対論的な質量は相対論的な運動をニュートン力学的に無理やり
解釈すると現れる「みかけの質量」です。

ニュートン力学的に導いたのに、力を加える方向で変化してしまうので
ニュートン力学的な扱いが全然できないというどうしようもないものです。

なんとなくニュートン力学の質量っぽいものが計算できます、という程度の
ものです。相対論の運動方程式では無くても全然困らないので
皆忘れます^_^;

No.10 回答者： s_hyama 回答日時： 2017/04/01 05:51

エネルギーの大きさを表すのが重力質量で、

その重力質量と相対速度の違いを表現するのが慣性質量で、
それらが一致する質量が静止質量でなんです。

だから最初が静止質量でも、エネルギーを加えて加速して
運動エネルギーになるか内部エネルギーになるかはわからないので
相対速度が0の静止になったとき、元の静止質量≒重力質量＝慣性質量になるか
は全くの一緒ではないのね

内部エネルギーによる質量増加を説明するアインシュタインの思考実験 (16-03-03-03)
http://www.rist.or.jp/atomica/data/dat_detail.ph …

No.9 回答者： s_hyama 回答日時： 2017/03/31 22:07

satoumasaruさんの回答は、よくある勘違いで光速度基準の慣性系がなにか、述べてないので力学じゃないので意味ないです。

ニュートンは、慣性の法則が成り立つ足がかりとして、絶対静止基準系を持ち出したと言われているんだから、それが概念といって否定するなら、光速度基準＋慣性の法則→慣性系、非慣性系の定義が先に来て、
結果として光速度不変がくるべきではないでしょうか？

そうするとニュートンの運動方程式は、常に成り立つものではなくなる・・・。なので彼は、常に成り立つ足場として絶対空間を持ち出した。・・・という意見もあります（「重力と力学的世界，山本義隆」）
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/8577411.html

それを藪から棒に光速度不変を原理するというだけで、慣性系って言葉だけつかうのは科学的にみておかしい。

No.8 回答者： satoumasaru 回答日時： 2017/03/31 16:35

はじめまして

まず相対性原理のことについて基本的なことをおさらいしてみましょう。
私たちは空間や時間は宇宙のどこへ行っても同じであると感じますよね。ところが運動をしている場合にはお互いの系によって観測する空間や時間がかわってくる、こんな非常識なことを主張しているのがアインシュタインの相対性原理なんです。ここでは特殊相対論に話をしぼって説明しましょう。

特殊相対論というのは、たったふたつの原理からできています。
１）あらゆる慣性系において物理法則は同等である
２）真空中の光速度は一定である

慣性系というのは、一定の速度で動いている系です。ですからもし太陽系に光速度に近い速度で飛んでいる慣性系Aも考えることができますし、太陽系から光速度に近い速度で飛び出す慣性系Bも考えることができます。そうなると、慣性系が同等ですので、AからBをみればBの質量が増加していることが観測され、BからAをみればAの質量が増加していることが観測されます。お互いに平等なんです。これは理論的に厳密に証明されていますし、実際の観測でもこれが成立していることが確認されています。

この質量の増加というのは速度に依存していますので、速度が速くなれば増加し、減速すれば減少します。正確にいえば、そのように「観測」されるということです。
なにか不明な点があれば私の知っている範囲で回答させていただきます。

No.7 回答者： s_hyama 回答日時： 2017/03/31 03:45

もっというと、相対論的質量の意味がはっきりしてない以前に、

「運動する物体の電気力学」というアインシュタインの第一論文で、
運動する物体の重力質量と慣性質量の関係がないのが不備ですね。

相対論的質量 は 不 要か
https://www.jstage.jst.go.jp/article/pesj/40/3/4 …

No.6 回答者： s_hyama 回答日時： 2017/03/30 17:43

＞解釈の問題なので、相対論の教科書では、最近はあまり流行ってません。

解釈でも流行でもないですよ、相対論的質量の意味がはっきりしないので、あまり使われなくなってる
ってことで、それを間違いだと論文に書いたことがあるのですが
間違いだとは解釈できるようなことは無いって前に言われました。

ご自分が理解してないことをそういう表現でごまかしはだめです

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/03/30 08:46

光の速度に対して無視できない速度で運動する物体の運動の質量を

ニュートン力学的な加速の「しにくさ」で単純に「解釈」すると
そういうことになります。

解釈の問題なので、相対論の教科書では、最近はあまり流行ってません。

No.4 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/03/28 17:01

誤解がありますが、物質の質量が大きくなることを外部の観察者が見るのは光の速度とは無関係、光の速度は単なる上限。

速度が低下すれば質量は元に戻る。

No.3 回答者： s_hyama 回答日時： 2017/03/28 05:29

だから加速するときのエネルギーの全部が相対速度になるわけでもなく、

一部は内部エネルギーにもなるでしょうし、
また減速するときに摩擦が生じるので元のm0に戻るわけじゃなく
熱エネルギーとなって放出するか、内部エネルギーとなるのでは？

どちらにしても、そもそも相対論では1と2の区別が出来ないので、
相対論的質量は使われなくなっています。