Relat. Masse beweis?
Mein physik lehrer möchte mit mir eine mündl. Prüfung über srt machen und hat schon eine art frage angeteasert , diese lautete ungefähr: warum kann aufgrund von etwas rel. Masse nicht sein aber wurde trozdem bewiesen und ist somit möglich ?
Das ist kein "ungefähr angeteasert", das ist völlig unverständlich. Das Word "teaser" kommt übrigens aus dem Englischen, tieser ist falsch.
Hab teaser eigentlich bearbeiten lassen
Schön schön. Nun ist die Frage leider immer noch unverständlich.
Deshalb frage ich hier auch nach
2 Antworten
Hallo Ztgzone,
man spricht heutzutage nicht mehr von der "relativistischen Masse", da mit der Masse m eine Eigenschaft des betreffenden Körpers oder Teilchens sein soll, nicht eine Größe, die von der Wahl des Bezugssystems abhängt.
Der Rest der Impulsmasse (Proportionalitätsfaktor zwischen Geschwindigkeit und Impuls) ist nicht Masse des Körpers selbst, sondern seiner "mitgeschleppten" kinetischen Energie.
Dass elektromagnetische Energie "was wiegt", hatte schon vor EINSTEINs Aufsatz "Elektrodynamik bewegter Körper" HASENÖHRL herausgefunden, allerdings kam er auf 4⁄3E⁄c². EINSTEINs Formel bezieht sich zudem auf Energie allgemein.
Dass die Impulsmasse eines bewegten Körpers größer sein muss als seine Masse, lässt sich daraus herleiten, dass der Impulserhaltungssatz in jedem Koordinatensystem gültig sein muss.
Zudem hatten Physiker im ausgehenden 19. und frühen 20. Jahrhundert herausgefunden, dass elektromagnetische Strahlung nicht nur Energie E überträgt, sondern auch Impuls mit dem Betrag E⁄c.
Ein Körper B, den wir als ruhend ansehen strahle in zwei entgegengesetzte Richtungen je einen Lichtpuls mit derselben Energie ½E ab. Der in positive x-Richtung eines von B aus definierten Koordinatensystems Σ abgestrahlte Puls hat den Impuls ½E⁄c, der in negative x-Richtung den Impuls −½E⁄c. Daher verliert B die Energie E, bleibt aber in Ruhe.
Nun betrachten wir das Szenario in einem Ruhesystem Σ' eines mit konstanter Geschwindigkeit v = β∙c in x-Richtung bewegten Körpers B', d.h., B bewegt sich mit −v. In diesem Koordinatensystem ist der in negative x-Richtung abgestrahlte Puls um den Faktor
(1.1) K := √{(1 + β)/(1 − β)} = (1 + β)/√{1 − β²} =: γ(1 + β)
blauverschoben (d.h. die Frequenz wird um diesen Faktor größer), während der in positive x-Richtung abgestrahlte Puls um den Faktor
(1.2) K⁻¹ = γ(1 − β)
rotverschoben ist. Frequenz ist aber proportional zur Energie, und die ist proportional zum Betrag des Impulses, sodass die Summe der Impulse beider Lichtpulse
(2) −½E⁄c(K − K⁻¹) = (−E⁄c)∙βγ
beträgt. Dadurch muss B eine Impulsänderung von (E⁄c)βγ erfahren, sich dessen Betrag also verringert haben. Allerdings: Wenn seine Geschwindigkeit in Σ konstant bleibt (nämlich 0), so muss das auch in Σ' der Fall sein. Wenn sich aber die Geschwindigkeit nicht ändert, muss B an Masse verloren haben.
Das Konzept der relativistischen Masse ist ein Hilfsmittel, sich den experimentellen Befunden einfacher anzunähern, bringt aber auch Probleme mit sich.
Hier wird gut beschrieben, was es an Vorteilen und Nachteilen in sich trägt:
https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/relativitaet-der-masse