Sommigen zeggen dat de reden dat je niet sneller dan licht kunt reizen, is dat je massa zal toenemen naarmate je snelheid de lichtsnelheid nadert - dus ongeacht hoeveel energie je sterdrive kan genereren, je bereikt een punt waar geen enkele hoeveelheid energie verder kan accelereer je ruimtevaartuig omdat de massa oneindig nadert.
Deze manier van denken is op zijn best een onvolledige beschrijving van wat er echt aan de hand is en is niet een bijzonder effectieve manier om uit te leggen waarom je niet sneller dan licht kunt bewegen (ook al kan je dat echt niet). Het verhaal biedt echter wel bruikbaar inzicht in waarom massa equivalent is aan energie, in overeenstemming met de relatie e = mc2.
Dit is ten eerste waarom het verhaal niet compleet is. Hoewel iemand terug op aarde de massa van je ruimtevaartuig kan zien toenemen naarmate je dichter bij de lichtsnelheid komt, zul je als piloot je massaverandering helemaal niet opmerken. In je ruimtevaartuig zou je nog steeds in staat zijn om trappen te beklimmen, touwtjespringen - en als je een weegschaal mee zou nemen voor de rit, zou je nog steeds hetzelfde wegen als je deed op aarde (ervan uitgaande dat je schip is uitgerust met de nieuwste technologie op het gebied van kunstmatige zwaartekracht die de omstandigheden op het aardoppervlak nabootst).
De verandering die een aardwaarnemer waarneemt, is juist relativistisch massa. Als je remt en terugkeert naar een meer conventionele snelheid, zou alle relativistische massa verdwijnen en zou een aardse waarnemer je gewoon zien vasthouden met dezelfde gepast (of rust) massa die het ruimtevaartuig en jij hadden voordat je de aarde verliet.
De aardwaarnemer zou juister zijn om je situatie te beschouwen in termen van momentum-energie, die een product is van je massa en je snelheid. Dus terwijl je meer energie in je sterdrive-systeem pompt, ziet iemand op aarde je momentum echt toenemen - maar interpreteert het als een massa-toename, aangezien je snelheid helemaal niet lijkt te stijgen als het eenmaal rond 99% van de snelheid van het licht. Als je dan weer vertraagt, hoewel je massa lijkt te verliezen, ontlaad je echt energie - misschien door je bewegingsenergie om te zetten in warmte (ervan uitgaande dat je ruimtevaartuig is uitgerust met de nieuwste relativistische remtechnologie).
Vanuit het perspectief van de op de aarde gebaseerde waarnemer, kun je formuleren dat de relativistische massawinst die wordt waargenomen bij reizen in de buurt van de lichtsnelheid de som is van de rustmassa / energie van het ruimtevaartuig plus de kinetische energie van zijn beweging - allemaal gedeeld door c2. Daaruit kun je (door wat matig complexe wiskunde heen te stappen) die e = mc afleiden2. Dit is een nuttige bevinding, maar het heeft er weinig mee te maken waarom de snelheid van het ruimtevaartuig de lichtsnelheid niet kan overschrijden.
Het fenomeen relativistische massa volgt een vergelijkbare, maar omgekeerde, asymptotische relatie met je snelheid. Dus naarmate je de lichtsnelheid nadert, nadert je relativistische tijd nul (klokken langzaam), je relativistische ruimtelijke dimensies naderen nul (lengtecontract) - maar je relativistische massa groeit naar oneindig.
Maar zoals we al hebben besproken, ervaar je op het ruimtevaartuig niet dat je ruimtevaartuig massa wint (het lijkt ook niet te krimpen, noch de klokken vertragen). Dus je moet je toename in momentum-energie interpreteren als een echte snelheidsverhoging - tenminste met betrekking tot een nieuw begrip dat je hebt ontwikkeld over snelheid.
Voor jou, de piloot, wanneer je de lichtsnelheid nadert en steeds meer energie in je aandrijfsysteem pompt, ontdek je dat je je bestemming sneller blijft bereiken - niet zozeer omdat je sneller bewegen, maar omdat de geschatte tijd die u nodig zou hebben om de afstand van punt A naar punt B over te steken, merkbaar veel minder wordt, wordt de afstand tussen punt A en punt B ook waarneembaar veel minder. Dus je breekt nooit de lichtsnelheid omdat de afstand in de tijd van je snelheid steeds verandert op een manier die ervoor zorgt dat je dat niet kunt.
In ieder geval is het overwegen van relativistische massa waarschijnlijk de beste manier om de relatie e = mc af te leiden2 aangezien de relativistische massa een direct gevolg is van de bewegingsenergie. De relatie valt niet gemakkelijk buiten beschouwing te laten bij (zeg maar) een nucleaire explosie - aangezien veel van de energie van de explosie afkomstig is van het vrijkomen van de bindende energie die een zwaar atoom bij elkaar houdt. Een nucleaire explosie gaat meer over energietransformatie dan over materie die in energie wordt omgezet, hoewel het op systeemniveau nog steeds echte massa-in-energieconversie vertegenwoordigt.
Evenzo zou u kunnen denken dat uw kopje koffie groter is als het heet is en meetbaar minder groot wordt als het afkoelt. Materie, in termen van protonen, neutronen, elektronen ... en koffie, blijft tijdens dit proces grotendeels behouden. Maar voor een tijdje draagt de warmte-energie echt bij aan de massa van het systeem - hoewel het een massa is van m = e / c2, het is een zeer kleine hoeveelheid massa.
