La Masa

Concepto de masa
El concepto de masa es bastante menos inocente de lo que parece. Para empezar, muchas veces se confunde con el peso.
A continuación se pretende aportar algunas consideraciones en el ámbito epistemológico sobre la base del análisis definicional aplicado previamente al concepto clásico de masa.
Pese a su indiscutible popularidad, la teoría especial de la relatividad ha sidoobjeto de una variada serie de interpretaciones controvertidas en escritos de divulgación e incluso en textos destinados a la enseñanza. El ejemplo más llamativo es el de la relación masa-energía.

En la física clásica, la universalidad de la masa va íntimamente unida a la concepción absoluta de espacio y tiempo, de forma que la universalidad de distancias, tiempos y masas configuran el núcleo básicode la cosmología newtoniana. La relatividad especial, por contra, desecha la universalidad de distancias y tiempos, de forma que, como es bien conocido, las distancias y tiempos medidos por dos observadores inerciales en movimiento rectilíneo uniforme relativo diferirán entre sí. Es por ello que, en una primera aproximación, no parece existir ninguna restricción de orden lógico a que la masa de unobjeto pudiera ser diferente para distintos observadores inerciales.

En la física clásica, la masa total de un sistema de partículas es igual a la suma de las masas de las partículas individualmente consideradas. Suele decirse que la masa es aditiva por acumulación y esta aditividad se expresa a través de la conocida ley de conservación de la masa en un sistema aislado. En el marco de larelatividad especial, es posible formular un principio de conservación análogo utilizando la masa relativista. Sin embargo, la restricción del concepto de masa a la masa en reposo plantea algunas dificultades que pueden ilustrarse con algunos ejemplos clásicos. Dicho en otros términos, si mantenemos la idea de masa como propiedad innata de las partículas, deja de cumplirse el principio de conservaciónde la masa o, por contra, sería posible mantener la conservación de la masa en reposo pero a costa de perder el carácter innato de la misma.

De entrada, la definición ontológica de masa como cantidad de materia (o como medida de la misma, en versión métrica) podría extenderse a la masa en reposo relativista, habida cuenta de que esta definición sostiene implícitamente la universalidad de la masa.Las carencias de una definición de este tipo son las mismas que las apuntadas en el caso de la masa clásica: eventual pérdida del carácter métrico, ausencia de referente teórico concreto y visión «materialista», de las magnitudes físicas. Remarquemos que esta visión «materialista» del concepto de masa no parece satisfactoria ni en el marco conceptual clásico ni, por supuesto, en el relativista.Remitámonos para ello a las discusiones en torno a las interpretaciones de la energía en el contexto clásico y de la relación masa-energía de la relatividad.
La masa inercial se definiría como la tendencia de los cuerpos a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y, en versión métrica, la masa inerte sería la medida de dicha tendencia en relación con un determinado sistema inercial dereferencia.
Naturalmente, a diferencia del caso clásico, la masa inercial relativista no sería una constante universal (esto es, la misma para todos los observadores inerciales) de cada objeto.

Algunas definiciones de masa en el marco de la relatividad especial.
Masa «en movimiento»
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* Relación energía total/velocidad de la luz alcuadrado:
m = E/c2 (Sandin, 1991)
* Relación trimomento/velocidad:
m = p/v (Sandin, 1991)
* A partir de la masa en reposo mediante:
m = mo/(1 - v2/c2)1/2 (Sandin, 1991)

Masa «en reposo»
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* Raíz cuadrada del cuadrimomento al cuadrado, dividida por c:
mo = (E2 - p2c2)1/2/c2 (García, 1989)
* A partir de los componentes espacial y temporal de...