ルイス＝トルマンの非ニュートン力学
ルイス=トルマンの非ニュートン力学(英: Lewis-Tolman's non-Newtonian mechanics)とは、アメリカの物理化学者のギルバート・ニュートン・ルイスとリチャード・トルマンによって構築された特殊相対性理論的な力学体系を言う。物体の質量はその速度に依らないというニュートン力学の公理を、質量を運動エネルギーとともに増加させる公理(相対論的質量)で置き換えた非ニュートン力学の体系である。
特殊相対論的力学として理解されていることが多い。ただし、現代においてはこの理論の中で主張される相対論的質量(relativistic mass)の概念は、相対論を理解する上で混乱のもととなる上、特殊相対論の誤った解釈に結びつきかねないと疑問を抱かれることも多い。
ルイスは、物体が光線を受ける光の進行方向に圧力または力を受けるという事実(輻射圧)をもとに、輻射線はエネルギーと運動量を運ぶというジョン・ヘンリー・ポインティングの意見に賛同し、光線が運ぶ運動量に関して運動量保存則が成り立つとすれば、物体が光線から運動量を受け取るのとは逆に等しい運動量が光線から失われているはずだと考えた。これを説明するため、一般に受け入れられていた光の理論である光の波動説をいったん忘れて、光線中では質量をもつ”何か”光速度で移動しているために光線はエネルギーと運動量を持つとし、さらに、物体がその質量を持つ光線を吸収してエネルギーと運動量を得るときは、この質量もまた得る、すなわち光線のエネルギーを吸収する物体の質量は増加すると仮定した。つまり、この場合、質量は定数ではなく変量であると考えた。
この2つの仮定のもと、ルイスは、アインシュタインとは異なり近似式としてではなく精密な式として
m = E c 2 {\displaystyle m={\frac {E}{c^{2}}}}
を導き出した。この関係を認めれば、質量がエネルギーの量に比例する、つまり、運動すると物体は運動エネルギーを得るのであるからその物体の質量は速度とともに変化するはずである。