Masa urojona (ang. imaginary mass) – hipotetyczny rodzaj masy, której wartość jest reprezentowana przez liczbę urojoną. Pojawia się w kwantowej teorii pola i teoriach strun. Cząstką posiadającą masę urojoną jest tachion.

Prędkość cząstek z masą urojoną

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

Każde ciało o masie urojonej zwiększa prędkość wraz ze spadkiem energii. Wynika to z przekształcenia wzoru Einsteina na energię kinetyczną we wzór na prędkość

Grawitacja i bezwładność cząstek z masą urojoną

Grawitacja

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.

Siła bezwładności

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

Dylatacja czasu

Zgodnie ze wzorem:

gdzie:

Dylatacja czasu spowodowana masą urojoną jest liczbą zespoloną. Prawdopodobnie ma to związek z czasem urojonym, jednak nie ma jednoznacznych interpretacji tego zjawiska.

Masa relatywistyczna

Zgodnie z równaniem masa relatywistyczna tachionów jest rzeczywista i tym mniejsza, im większa jest prędkość.

Zobacz też

Uwagi

  1. ↑ Jest to przekształcenie wzoru na energię kinetyczną z masą relatywistyczną:
  2. ↑ Dylatacja czasu.

Przypisy

  1. ↑ Luca Nanni, Theoretical Investigation of Subluminal Particles Endowed with Imaginary Mass, czerwiec 2021 [dostęp 2021-08-03].
  2. ↑ Andika Arisetyawan, Theoretical Investigation of Subluminal Particles Endowedwith Imaginary Mass, czerwiec 2021 [dostęp 2021-08-03] (ang.).
  3. ↑ 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.”.
  4. ↑ Yasha Neiman, The imaginary part of the gravity action and black hole entropy, 29 stycznia 2013 [dostęp 2021-08-08].
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.