Hindi nagbabagong masa

Mula sa Wikipediang Tagalog, ang malayang ensiklopedya
Jump to navigation Jump to search

Ang hindi nagbabagong masa, na tinatawag ding nakapahingang masa, tunay na masa, o tumpak na masa (Ingles: invariant mass, rest mass, intrinsic mass, proper mass o mass lang) ay katangian ng kabuuang enerhiya at momentum ng obhekto o isang sistema ng mga obhekto na pareho sa lahat ng mga balangkas ng reperensiya na may kaugnayan sa mga transpormasyong Lorentz. Kapag ang sistema sa kabuuan ay nakapahinga(at rest) o kapag ito ay katumbas na may sero net momentum, ang inbariantong masa ay katumbas ng kabuuang enerhiya ng sistema na hinati ng c2. Dahil sa ang masa ng mga sistema ay dapat sukatin ng timbang o skalang masa sa isang balangkas ng reperensiya kung saan ang sistema ay mas sero momentum(ang sentro o gitna ng balangkas na momentum), ang gayong skala ay palaging sumusukat sa inbariantong masa ng sistema.

Ang mga sistema na ang apat-na-momentum ay isang null na bektor(halimbawa, isang photon na gumagalaw sa ekasktong parehong direksiyon) ay may sero na inbariantong masa at tinutukoy na walang masa(massless). Ang isang pisikal na obhekto o partikulo na gumagalaw ng mas mabilis sa bilis ng liwanag ay magkakaroon ng tulad-ng-espasyo ng apat-na-momentum(gaya ng teoretikal na tachyon at ang mga ito ay hindi lumalabas na umiiral.

Para sa hiwalay(isolated) na masibong sistema, ang apat-na-momentum ay isang tulad-ng-panahong na bektor at ang sentro ng masa ay gumagalaw sa isang tuwid na linya na may hindi gumagalawa na belosidad na sub-luminal. Kaya ang nagmamasid ay palaging ilagaw na gumagalaw kasama nito. Sa balangkas na ito na sentro ng balangkas na momentum, ang kabuuang momentum ay sero at ang sistema bilang kabuuan ay maaaring isipin na "nagpapahinga" kung ito ay isang sistemang nakatakda(tulad ng bote ng gaas). Sa balangkas na ito na palaging umiiral, ang inbariantong masa ng sistema ay katumbas na kabuuang enerhiya ng sistema(sa balangkas na sero-momentum) na hinati ng c2. Ang kabuuang enerhiyang ito sa sentro ng balangkas na momentum ang minimum na enerhiya kung saan ang sistema ay maaaring mapagmasdan na magkakaroon kapag nakita ng iba't ibang mga nagmamasid mula sa iba't ibang inersiyal na mga balangkas.

Tandaan na para sa mga dahilan sa itaas, ang gayong balangkas ay hindi umiiral para sa mga isang photon o mga sinag ng liwanag na gumagalaw sa isang direksiyon. Gayunpaman, kapag ang dalawa o higit pang mga photon ay gumagalaw sa iba't ibang mga direksiyon, ang sentro ng balangkas na masa ay umiiral. Kaya, ang masa ng isang sistema ng ilang mga photon na gumagalaw sa iba't ibang mga direskiyon ay positibo na nangangahulugan ang inbariantong masa ay umiiral para sa sistemang ito.

Ang halimbawa sa itaas ay nagpapakitang ang inbariantong masa ng isang sistema ay maaaring mas malaki sa suma ng natitirang mga masa ng hiwalay nitong mga konstituente. Halimbawa, ang masa ng pagpapahinga at ang inbariantong masa ay sero para sa mga indibidwal na photon bagaman ang mga ito ay maaaring magdagdag ng masa sa inbariantong masa ng mga sistema. Dahil sa dito, ang inbariantong masa ay sa pangkalahatang hindi aditibong kantidad(bagaman may mga ilang bihirang sitwasyon na maaaring gaya ng sa kaso kapag ang masibong mga partikulo sa isang sistema na walang potensiyal o enerhiyang kinetiko ay maaaring idagdag sa kabuuang masa).

Kapag ang isang sistema ay binubuo ng higit sa isang partikulong gumagalaw sa iba't ibang mga direksiyon o parehong direksiyon sa iba't ibang mga belosidad, ang mga partikulo ay gagalaw ng relatibo sa bawat isa sa sentro ng balangkas na momentum. Ang mga ito ay kalimitang nakikipag-ugnayan rin sa pamamagitan ng isa o higit pang mga pundamental na pwersa na nagbibigay sa mga ito ng potensiyal na enerhiya ng interaksiyon na posibleng negatibo. Ang enerhiyang kinetiko ng gayong mga partikulo at ang enerhiyang potensiyal ng mga pwersang field ay nagpapataas sa kabuuang enerhiya ng mataas sa suma ng mga masang pagpapahinga ng partikulo at ang parehong mga termino ay nag-aambag sa inbariantong masa ng sistema. Ang suma ng mga enerhiyang kinetiko ng partikulo na kinukwenta ng nagmamasid ay pinakamaliit sa sentro ng balangkas na momentum(at muli ay tinatawag na "balangkas na nagpapahinga" kung ang sistema ay tinatakdaan/bound).