在相对论中,一个物体的质量(惯性质量)不再是一个固定的量值,它是随着运动速度而变化的。
在静止系中,通常用水平线向右为正方向,并在其上选一点为原点o,作为位置坐标点x的起始点(参考位)。过原点o作垂线向上为时间轴ct。如果原点o有一光源在时刻t=0发出一球面波,那么在单位时间会在静止系平面留下一个圆形切迹如下图:
质量图示
假定一个动点系统沿直线o-ct'(轴)做惯性运动,而动点在本系统中保持不动。光波的单位圆上的a、d两点显然是同时的。对于轴线上 d点引用闵科夫斯基世界点方程(精简式),直线 o-ct'上的点为纯时间上的点,所以它的系统空间位移x'=0。而在静止系位移不等于0.而是等于 u,这样就有:
可见静止在运动系的时钟,其时间流逝速度为
c。直线bd平行于x轴线,x轴线上的所有点时间值都等于0,所以它是等时间线,这样直线bd也是等时间线(同时线)。但是
直
线ob是直角边,它小于斜边
od。如此该点b在静止系时间轴上的速度小于光速。它的时间值流逝速度等于
设动点静止时的质量为
基本思路是:同时存在的两个现象,总结使用乘法。比如经典力学中的动量m
在静止系动点的动质量是
在运动系中静止的物体质量为
在四维时空里,静止仅仅是指在空间没有运动,但时间维度里物体不曾停歇,它是以光速运动着。所以动质量是在运动系的时间轴上,如图示的od, 静质量是在静止系的时间轴上用ob表示,因运动增加的质量是用bd表示 。