Masa urojona
Masa urojona (ang. imaginary mass) – hipotetyczny[1][2] rodzaj masy, której wartość jest reprezentowana przez liczbę urojoną. Pojawia się w kwantowej teorii pola i teoriach strun. Cząstką[3] posiadającą masę urojoną jest tachion.
Prędkość cząstek z masą urojoną[edytuj | edytuj kod]
Cząstki o masie urojonej mogą poruszać się z prędkością wyłącznie większą od prędkości światła. Wynika to ze szczególnej teorii względności, która zakłada, że energia kinetyczna ciała jest przeciwnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z różnicy kwadratów prędkości tego ciała i prędkości światła. Z wyżej wymienionej przyczyny ciało o niezerowej masie spoczynkowej potrzebowałoby nieskończonej energii, aby uzyskać prędkość światła.
Z tego powodu, gdy energia ciała jest rzeczywista, a ciało musi porusza się z prędkością nadświetlną, masa musi być urojona.
Energia kinetyczna cząstek z masą urojoną[edytuj | edytuj kod]
Każde ciało o masie urojonej zwiększa prędkość wraz ze spadkiem energii. Wynika to z przekształcenia wzoru Einsteina na energię kinetyczną we wzór na prędkość[a]
Grawitacja i bezwładność cząstek z masą urojoną[edytuj | edytuj kod]
Grawitacja[edytuj | edytuj kod]
Zgodnie prawem powszechnego ciążenia grawitacja między ciałami o masie rzeczywistej i urojonej jest urojona, natomiast między ciałami o tym samym rodzaju masy jest rzeczywista.
Nie wiadomo, jaki sens fizyczny ma grawitacja urojona[4].
Siła bezwładności[edytuj | edytuj kod]
Wszelkie siły i momenty bezwładności ciał, których prędkość i długość ramienia (w przypadku momentu bezwładności) są wartościami rzeczywistymi, a masa jest urojona, mają wartość urojoną. Podobnie jak w przypadku grawitacji, fizycy nie są zgodni co do interpretacji takich obliczeń.
Względność czasu i masy dla cząstek o masie urojonej[edytuj | edytuj kod]
Dylatacja czasu[edytuj | edytuj kod]
Zgodnie ze wzorem[b]:
gdzie:
- – promień Schwarzschilda,
- – promień geometryczny,
- – czas spoczynkowy.
Dylatacja czasu spowodowana masą urojoną jest liczbą zespoloną. Prawdopodobnie ma to związek z czasem urojonym, jednak nie ma jednoznacznych interpretacji tego zjawiska.
Masa relatywistyczna[edytuj | edytuj kod]
Zgodnie z równaniem masa relatywistyczna tachionów jest rzeczywista i tym mniejsza, im większa jest prędkość.
Zobacz też[edytuj | edytuj kod]
Uwagi[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Jest to przekształcenie wzoru na energię kinetyczną z masą relatywistyczną:
- ↑ Dylatacja czasu.
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Luca Nanni , Theoretical Investigation of Subluminal Particles Endowed with Imaginary Mass, czerwiec 2021 [dostęp 2021-08-03] .
- ↑ Andika Arisetyawan , Theoretical Investigation of Subluminal Particles Endowedwith Imaginary Mass, czerwiec 2021 [dostęp 2021-08-03] (ang.).
- ↑ Lisa Randall, Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe’s Hidden Dimensions, p.286: „People initially thought of tachyons as particles travelling faster than the speed of light...But we now know that a tachyon indicates an instability in a theory that contains it. Regrettably for science fiction fans, tachyons are not real physical particles that appear in nature.”.
- ↑ Yasha Neiman , The imaginary part of the gravity action and black hole entropy, 29 stycznia 2013 [dostęp 2021-08-08] .