Как в теории относительности связаны инертная масса и гравитационная масса ?

Question

Чтобы было понятней, приведу такой мысленный пример.
Ракета. На её поверхности расположены пружинные весы, играющие роль гравитометра. Весы сделаны из пружины, на которой подвешен небольшой шарик. В состоянии покоя шарик притягивается ракетой и стрелка весов отклоняется (работает сила всемирного тяготения) . Дале ракета разгоняется до скорости, при которой её масса увеличивается в миллиард раз.
Вопрос : что покажет стрелка гравитометра когда ракета разгонится до указанной скорости ?

Answer 1

То же, что и раньше. Масса ракеты увеличится только для стороннего наблюдателя.
Это считая, что масса растет с увеличением скорости (релятивистская масса) , сейчас есть два варианта определения понятия массы и понятие растущей с увеличением скорости релятивистской массы считается упрощенной трактовкой для научно-популярных изданий.

Answer 2

Так же надо учесть, что и гравитометр и стальной шар будут двигаться в одной системе с ракетой, и его масса так же увеличится.

Answer 3

"Гравитометр" - тупая машинка, он не знает, что ракета быстро летит и, по привычке, будет показывать всё ту же массу .

Answer 4

В ТО предполагается равенство инертной и гравитационной масс и в современной терминологии заменяется понятием релятивистски-инвариантной массы, не определяющей гравитационные и инертные свойства тел напрямую. Инертные свойства тел зависят от полной энергии и выражаются релятивистским определением импульса p=Ev/c^2. Гравитационные свойства тел также определяются не массой напрямую, а тензором энергии-импульса. Кстати, именно поэтому безмассовые фотоны участвуют в гравитационных взаимодействиях. Рекомендую посмотреть тезисную статью .
 
Что касается второй части вопроса, то выше Вам совершенно правильно ответили: показания гравиметра не изменятся. Они вобще никак не зависят от скорости ракеты, поскольку относительно ракеты гравиметр покоится, а скорость влияет только на взаимодействие с теми системами, относительно которых ракета движется (либо на описание процессов с точки зрения стороннего наблюдателя) .