Каков физический смысл массы тела?
Будет ли обладать массой и инертностью система, состоящая из двух взаимодействующих фотонов?
Oтвет следующий. Каждый фотон по отдельности безынерционен. Масса покоя фотонов равна нулю. Поместим фотоны в невесомый цилиндр. Пусть фотоны из середины цилиндра движутся в противоположных направлениях и отражаются от зеркальных стенок цилиндра. Импульсы, передаваемые фотонами зеркальным стенкам равны и противоположны по направлению. В результате невесомый цилиндр будет покоиться. Приложим у цилиндру внешнюю силу, в результате цилиндр начнет двигаться с ускорением
. В этом случае импульсы, передаваемые фотонами зеркальным стенкам, уже не компенсируют друг друга. Разность импульсов оказывается равной
где
- изменение скорости цилиндра,
- длина цилиндра.
Заметим, что разность импульсов
направлена в сторону, противоположную вектору ускорения
Таким образом, невесомый цилиндр, в котором находится излучение, в результате ускорения ведет себя так, как будто он обладает инертной массой
, причем импульс этой инертной массы противодействует ускорению цилиндра, что является характерной чертой любой инертной массы. Изложенный механизм снимает ореол таинственности с явления инертности массивных материальных тел (и принцип Маха здесь ни при чем!). Невесомый цилиндр понадобился здесь только в качестве строительных лесов. Уберем его. Отсюда один шаг к заключению что инертная масса есть безмассовая форма материи в замкнутой системе. Такую замкнутую систему может создавать, например, гравитационное взаимодействие фотонов. Таким образом, ответ на поставленный выше вопрос положительный. В этом и состоит физический смысл массы тела.