RT: Massenzuwachs aus Sicht eines beschleunigten Teilchens

Kappalpha · Gast

Meine Frage:
Ich habe heute Morgen beim Zähneputzen über das Relativitätsprinzip nachgedacht. Dabei frage ich mich, ob es folgende Analogie gibt:
Beschleunigt man ein Teilchen (z. B. ein Elektron in einem Teilchenbeschleuniger), so kann man ja entweder aus Position des Außenstehenden argumentieren und sagen "Das Elektron bewegt sich (beschleunigt)." oder man spricht aus "Sicht" des Elektrons und sagt "Der Teilchenbeschleuniger bewegt sich." Die Relativgeschwindigkeit zueinander ist dabei identisch. Dies lässt sich ebenso auf die Prinzipien der Längenkontraktion und Zeitdilatation überführen.
Gilt das aber auch für den durch die Beschleunigung am Elektron erfahrenen Massenzuwachs? Als Außenstehender sagen wir natürlich "Ja, das Elektron wird schwerer, da es von der Gewichtskraft der Erde stärker beeinflusst wird." Doch wie sieht die Situation aus Sicht des Elektrons aus?

Meine Ideen:
Mein Physiklehrer, den ich heute gefragt habe, hat sich nur am Kopf gekratzt, deswegen hoffe ich hier auf eine Antwort auf die Frage. Ich bin allerdings keine Expertin auf dem Gebiet der RT, mit den Formeln kenne ich mich gar nicht aus.
Mein Physiklehrer hatte mir als Lösung vorgeschlagen, dass das Elektron einen Massenzuwachs der Außenwelt "empfindet", wobei mir das nicht schlüssig ist.
Manifestiert sich der Massenzuwachs allerdings als Feldänderung (im Higgsfeld?), so müsste das Elektron doch eine "Verleichterung" der Außenwelt bemerken, oder...?
Vielleicht gibt es diese Analogie ja auch gar nicht... Eine Antwort wäre nett! :)

LG, Kappalpha

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

Soweit ich weiß,
entspricht die Masse m0 der trägen bzw schweren Masse im Ruhsystem, die Masse m0 ist verantwortlich für die gravitative Wirkung.
Die Geschwindigkeit verändert die träge Masse aber klarerweise nicht die Ruhemasse, und somit wird ein Teilchen nicht schwerer nur träger umgekehrt gilt das für den Teilchenbeschleuniger.

aber für eine genaue Antwort warte auf TomS oder Dr.Stupid.
Ich habe nicht soviel am Hut mit RT und ART, weil ich Sie nicht brauche. Ich lerne Sie komplett, wenn wir mal irgendein Gefährt haben das annähernd 10% der Lichtgeschwindigkeit erreicht

Kappalpha · Gast

Ah danke, das erklärt aber schon mal einiges! Thumbs up!

Ich · Anmeldungsdatum: 11.05.2006 Beiträge: 913 Wohnort: Mintraching

Die aktive gravitative Masse ist weder die Ruhemasse noch die relativistische Masse. Genaugenommen ist alles auch sehr viel komplizierter, und es gibt gar keinen klaren Massenbegriff und auch keine Gravitationskraft (sondern Raumzeitkrümmung) und die Gleichungen sind nichtlinear und überhaupt.

Man kann aber Näherungen anwenden, die im vorliegenden Fall wohl gültig sein müssten - da bin ich mir aber nur zu ~72% sicher. Dann kommt raus, dass das Elementarteilchen nicht nur die relativistische Masse der Erde sieht, sondern bis zu doppelt so viel. Formel:

Quelle: https://home.comcast.net/~peter.m.brown/ref/mass_articles/Olson_Guarino_1985.pdf

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Habe ich schon mal gesehen. Diese Lösung beschreibt einen integralen (globalen) Effekt, aus dem sozusagen eine "mittlere effektive Masse" folgt.

Ein von mir angedachter Weg wäre, die exakte Lösung eines ultrarelativistischen Teilchens = Aichelburg-Sexl-Boost zu benutzen und dafür das Fernfeld zu betrachten, d.h. die momentane (lokale) Gravitation.