特殊相対性理論において、系が全体として静止している場合で、系の全エネルギーを光速の二乗で割ったものである。1粒子系ではその粒子の慣性質量に一致する。また、1粒子系だけでなく任意の多粒子系でも定義できる。特に、決まった質量の粒子がn個の粒子に崩壊したとき、そのn粒子系の不変質量は元の崩壊粒子の質量に等しい。この事実を用いて、素粒子原子核物理実験では、n粒子系の不変質量から崩壊粒子の質量を決定することがよく行われる。(3-2 “奇妙な粒子”による原子核の新しい存在形態)
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