Können wir die tatsächliche Ruhemasse der Dinge auf der Erde finden?

Die Erde bewegt sich um die Sonne und die Sonne bewegt sich um die Galaxie und die Galaxie bewegt sich mit unbekannter Geschwindigkeit und Richtung. Wir haben Geschwindigkeit, also hat sich die Masse von uns allen verändert.

Die relativistische Masse wird verändert, aber dies ist heutzutage ein etwas archaischer Begriff und soll ein Maß für Energie sein. Wenn wir heute vorbehaltlos von Masse sprechen, meinen wir eher Ruhemasse. Wie Rc und Jazz sagten, ändert sich dies nicht mit der Geschwindigkeit. Stattdessen ändert es sich mit dem Gravitationspotential, siehe Masse in der Allgemeinen Relativitätstheorie und das Massendefizit . Leider wird die Ruhemasse auch als invariante Masse bezeichnet, was ziemlich verwirrend ist.

Können wir die wahre Ruhemasse kennen?

Ja, weil die Masse eines Körpers ein Maß für seinen Energieinhalt ist und Energie erhalten bleibt. Aber wir haben derzeit keine akzeptierten Theorien dafür. Beispielsweise ist der erste freie Parameter des Standardmodells die Elektronenmasse.

Wenn ja, können wir unsere Geschwindigkeit im Universum ableiten?

Wir müssen es nicht ableiten. Wir können es messen. Aus der CMB-Dipolanistropie . Wir bewegen uns mit 627±22 km/s relativ zum Referenzrahmen des CMB. Oder relativ zum Universum als Ganzes.

Die Ruhemasse eines Objekts ist per Definition die Gesamtenergie eines Objekts, gemessen von einem Trägheitsbeobachter, der relativ zum Objekt ruht . Wenn sich das Objekt nicht gleichmäßig bewegt, können Sie seine Ruhemasse aus einem momentan mitbewegten Freifallrahmen messen . Diese Ruhemasse ist auch die Konstante im Newtonschen Gesetz, also auch die träge Masse.

Sie müssen also relativ zum Objekt in Ruhe sein, und Sie müssen sicher sein, dass sogenannte Gezeiteneffekte für die räumliche und zeitliche Ausdehnung des Objekts nicht signifikant sind ( dh dass die spezielle Relativitätstheorie für das Objekt und das sich bewegende Labor gilt, in das Sie es passen in oder aus Newtonscher Perspektive, dass das Gravitationsfeld über diesem Labor als gleichförmig behandelt werden kann).

Sobald Sie diese milden Bedingungen erfüllt haben, können Sie die Ruhemasse des Objekts am einfachsten messen, indem Sie ihm einen bekannten Impuls geben und die folgende Geschwindigkeitsänderung messen. Also, ja, die Masse, die wir in unseren Laboratorien hier auf der Erde messen, wird der „wahren“ Ruhemasse extrem nahe kommen, wobei nur fantastisch kleine Gezeiteneffekte diese Messung verfälschen. Aber wie in Acid Jazz'z Answer haben wir keine Theorien, die uns Ruhemassen von Objekten liefern.

Wir haben eine ungefähre Vorstellung von der relativen Geschwindigkeit und Richtung unserer Galaxie in Bezug auf die anderen Galaxien um uns herum, die sogenannte lokale Gruppe.

In der Allgemeinen Relativitätstheorie, die bis heute unsere beste Theorie des Universums ist, gibt es keine absolute Geschwindigkeit, da sie davon abhängt, in welchem ​​Bezugsrahmen man Dinge misst.

Wie Sie sicher wissen, bestehen unsere Erde und die Objekte darauf aus Atomen, und diese Atome wiederum bestehen aus Elektronen, Protonen und Neutronen.

Die "wirkliche" Ruhemasse dieser Objekte wird experimentell bestimmt, da wir derzeit keine Theorie haben, die ihre Masse vorhersagt.

Damit diese Antwort nicht zu lange dauert (und um zu vermeiden, Dinge zu erklären, die andere besser können als ich), überspringe ich Bereiche wie Renormalisierung (in Bezug auf Elementarteilchen) und dunkle Materie (mit Respekt vor unserer Galaxie).

Wenn das Objekt ein Elementarteilchen oder ein geladenes Ion ist, können wir elektromagnetische Wechselwirkungen verwenden, um seine Ruhemasse zu messen, wenn die Ladung in einem e/m-Experiment gegeben ist . Man kann die Ladung mit Milikans Öltropfenexperiment erhalten . Hier ist ein Setup für das Labor.

Die Antwort ist ein klares Ja ! Wir können die tatsächliche Ruhemasse der Dinge auf der Erde finden. Wie sich die Erde in Bezug auf die Sonne, die Galaxie usw. bewegt, ist irrelevant .
Indem man „auf der Erde“ sagt, wird der Bezugsrahmen angegeben (die Erde), also ist jede Masse, die ein Ding auf der Erde hat (solange es sich nicht in Bezug auf die Erde bewegt), seine tatsächliche Ruhemasse !
Falls Sie die absolute Ruhemasse gemeint haben, lautet die Antwort nein , da es keinen absoluten Bezugsrahmen gibt .