relativistic mass

Terdapat istilah mass diam (rest mass) dan massa relativistik (relativistic mass) dalam teori gerak yang diungkapkan oleh Einstein, teori relativitas khusus [1]. Terdapat peningkatan ‘massa efektif’ saat benda bergerak dengan laju mendekati laju cahaya [2]. Mengapa hal ini dapat terjadi berusaha dijelaskan dengan perubahan konsep mengenai massa dari semula merupakan pengukuran terkait dengan pengaruh gavitasi menjadi terkait dengan fenomena lokal yang disebut sebagai medan Higgs [3]. Dengan demikian saat elektron bergerak dipercepat dalam suatu senapan elektron (electron gun) perlu dilakukan koreksi massanya karena sekitar 10% laju cahaya telah tercapai [4]. Sebenarnya pengamatan telah menceritakan sebelumnya mengapa elektron yang dipercepat tidak dapat memiliki laju lebih cepat dari laju cahaya [5]. Untuk saat ini telah dapat dicapai pada LHC (large hadron collider) proton dengan laju 99.9999991% laju cahaya [6].

historical formula#

Massa relativistik $m$ terkait dengan massa diam $m_0$ melalui hubungan

\begin{equation}\label{eqn:relativistic-mass} m = \gamma m_0 \end{equation}

dengan

\begin{equation}\label{eqn:lorentz-factor} \gamma = \frac{1}{\displaystyle \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} \end{equation}

adalah faktor Lorentz, yang bernilai lebih besar atau sama dengan satu.

today term#

Untuk saat ini fisikawan partikel hanya menggunakan istilah massa karena menurut terminologi rasional kedua istilah massa diam dan massa relativistik bersifat berlebihan dan menyesatkan, dengan demikian hanya terdapat satu massa dalam fisika, $m$, yang tidak bergantung pada kerangka acuan [7].

notes#

1. Don Koks, Philip Gibbs, Jim Carr, “What is relativistic mass?”, 2012, url https://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/mass.html [20220410].
2. Carl Rod Nave, “Relativistic Mass”, HyperPhysics, 2017, url http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Relativ/tdil.html#c3 [20220410].
3. Sten Odenwald, “Why does a particles mass increase as it moves?”, Special & General Relativity Questions and Answers, Gravity Probe B, Stanford University, url https://einstein.stanford.edu/content/relativity/q389.html [20220411].
4. “Acceleration in an Electron Gun”, Electron Motion in Electric and Magnetic Fields, Ludwig-Maximilian-Universität München, url https://virtuelle-experimente.de/en/kanone/relativistisch/relativistisch.php [20220411].
5. Carl Rod Nave, “c as Speed Limit”, HyperPhysics, 2017, url http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Relativ/ltrans.html#c5 [20220411].
6. Sarah Charley, “Inside the Large Hadron Collider”, Symmetry Magazine, A joint Fermilab / SLAC publication, 15 May 2018, url https://www.symmetrymagazine.org/article/inside-the-large-hadron-collider [20220411].
7. Gron Tudor Jones, “Introduction to Relativistic Mechanics and the Concept of Mass”, University of Birmingham, CERN HST2014, 14 Jul 2014, url https://indico.cern.ch/event/318730/attachments/613329/843780/Relativistic_mechanics_and_mass.pdf [20220411].