La masa en reposo no aumenta. Esa es una constante por definición. La energía total del objeto masivo aumenta, por lo que si desea definir una ‘masa relativista’, la masa efectiva de un objeto, que determina la aceleración cuando lo somete a una fuerza y también qué tan fuerte es la gravedad en sus proximidades, entonces esa cantidad aumenta.
Debe considerar qué es realmente la “energía térmica”: cuando un gas se calienta, lo que estamos diciendo es que las moléculas individuales que forman el gas tienen más energía en promedio que cuando estaba más frío. Visto en esta escala, la energía térmica es solo la energía cinética de las moléculas que forman el gas. Si ha aprendido termodinámica, puede recordar que [matemática] = 3/2 [/ matemática] [matemática] k_bT [/ matemática] (es decir, la energía promedio de un átomo en un gas monoatómico, donde [matemática] k_b [/ math] es la constante de Boltzmann).
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Una buena manera de ver esto es que cualquier objeto, digamos una nube de gas (pero también funciona para objetos sólidos), tiene un montón de energía cinética en diferentes ‘modos’. Lo más obvio es que si toda la nube de gas se desplaza a la velocidad v , tiene energía cinética [matemática] 1/2 [/ matemática] [matemática] Mv ^ 2 [/ matemática]. Este es un movimiento correlacionado: en promedio, todas las partículas se mueven en la misma dirección a la misma velocidad. Puedo elegir un marco de referencia en el que me muevo con la nube de gas, por lo que tiene velocidad cero en este marco. Sin embargo, la nube podría seguir moviéndose en este marco: podría estar girando, por ejemplo. Este es un movimiento interno correlacionado: las partículas cercanas entre sí están haciendo lo mismo. La nube claramente todavía tiene energía cinética, pero ahora tenemos que considerar la suma de las energías cinéticas de todas las partículas que la componen. Finalmente, podemos pasar a un marco de referencia giratorio en el que giramos con la nube (por lo que parece que ya no gira). Sin embargo, incluso ahora puede tener energía cinética. Lo que nos queda son los movimientos aleatorios de partículas individuales, o movimientos internos no correlacionados. Esto es movimiento térmico. Una buena manera de parametrizar esto es con un número, T, que nos dice qué tan vigorosos son estos movimientos en promedio . Si en este ‘marco de descanso co-giratorio’ nos hemos movido a la partícula, los movimientos son pequeños, tenemos un objeto frío. Si son grandes, tenemos un objeto caliente.
Esto no es en realidad un ejemplo abstracto: el objeto que estoy describiendo es esencialmente una estrella. Las estrellas orbitan el centro de masa de la galaxia de forma aislada. También rotan. Finalmente, están calientes. Podemos considerar su energía cinética precisamente de la manera descrita anteriormente.
