Layman Explanation 2 - (Empirical Support): Why ECM Says Mass Isn’t Constant When You Push Something

In regular physics, mass is usually treated like a fixed “weight” of an object — no matter how you push it, its mass doesn’t change. You apply a force, and based on Newton’s law, the object accelerates according to how much mass it has. It’s like saying: "If it’s heavy, it resists more; if it’s light, it speeds up faster."

That feels intuitive. But ECM (Extended Classical Mechanics) asks us to look a little deeper — especially at what’s happening inside the mass itself when force causes motion.

What’s the usual idea?

Traditionally, we say:

Force = Mass × Acceleration,

Rearranged:

Acceleration = Force ÷ Mass

So if mass is bigger, acceleration is smaller — and this whole idea rests on mass being unchanged, constant, and passive.

But ECM steps in and says:

“Hold on — is mass really just sitting there unchanged while motion and energy flow through the system?”

What ECM notices that classical physics misses?

Let’s look closer at the formula.

We get:

Acceleration = Force × (1 ÷ Mass)

Now, ECM points out that this 1/mass term is more than just math. It’s actually a sign that mass might be transforming.

Why?

Because in motion — especially when energy starts flowing into or out of the system — the relationship isn’t just one-way. The object doesn’t just receive a push; its internal resistance also reacts, and part of that reaction is energetic.

That energetic response, says ECM, is not just the same old mass anymore.

ECM’s key insight: Effective mass is not just mass

In ECM, the “mass in motion” — the one that reacts when you apply force — is actually made of two parts:

Effective Mass = Mass ± 1/Mass

That means part of the object's mass behaves in its usual “inert” way, but part of it shows up as a reciprocal effect, like a flip side of mass that expresses the way energy is moving through the system.

So now, when something moves under force:

• It’s not just carrying its weight forward.

• It’s dynamically shifting — part resisting, part yielding — like a dual character of mass that gets reshaped by energy interaction.

This also explains why:

• In gravitational fields, particles don’t always behave like they have constant mass.

• In photon motion (like light), what we call “massless” still shows energy and inertia — signs that a kind of effective mass is at play.

ECM's deeper message

When energy and force are applied, mass doesn’t just passively sit there and resist — it enters the process, shifting between static form and dynamic reaction, creating what ECM calls an apparent mass (a kind of hidden mass effect) and an effective mass (the real actor in motion).

So while Newton's laws still work, ECM expands their meaning — showing us that motion isn’t just about pushing against fixed mass, but also transforming how mass behaves in the presence of motion and energy.

Summary for the Lay Reader

• In simple physics, mass is fixed.

• ECM says: not quite. When force is applied, part of mass flips roles — it behaves differently in motion.

• This dynamic behaviour creates an effective mass, made of your usual mass plus a kind of “motion-triggered” mass effect (1/mass).

• The object’s motion doesn’t just follow mass — it reshapes mass.

So, next time you push an object, remember — you’re not just moving it.

You’re also changing how its mass behaves in ways classical physics doesn’t fully capture — but ECM does. 

- Soumendra Nath Thakur
  May 24, 2025

সাধারণ ব্যাখ্যা: এক্সটেন্ডেড ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স (ECM) তে বল প্রয়োগের সময় ভর পুনর্বিবেচনা করা - এবং - সাধারণ ব্যাখ্যা ২ - (অভিজ্ঞতামূলক সমর্থন):

দৈনন্দিন পদার্থবিদ্যায়, আমাদের শেখানো হয় যে আপনি যদি কোনও কিছুকে ধাক্কা দেন (বল প্রয়োগ করেন), তবে এটি ত্বরান্বিত হয় এবং এটি কতটা ত্বরান্বিত হয় তা তার ভরের উপর নির্ভর করে। এটি নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র: বেশি ভর মানে একই ধাক্কার জন্য কম ত্বরণ, এবং বিপরীতভাবে। এটি সহজবোধ্য বলে মনে হয়।

 

কিন্তু এক্সটেন্ডেড ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স (ECM) আরও ঘনিষ্ঠভাবে দেখে যে যখন কোনও বল আসলে প্রয়োগ করা হয় তখন ভরের কী ঘটে। ঐতিহ্যগতভাবে, ভরকে স্থির কিছু হিসাবে বিবেচনা করা হয় - একটি অন্তর্নির্মিত প্রতিরোধ যা পরিবর্তন হয় না, আপনি যেভাবেই বস্তুটিকে ধাক্কা দিন বা সরান না কেন। ECM এই ধারণাটিকে চ্যালেঞ্জ করে।

 

ECM ভিন্নভাবে যা পর্যবেক্ষণ করে

 

ECM একমত যে যদি কোনও বল শূন্য না হয় (অর্থাৎ, যদি আপনি কিছু শক্তি দিয়ে ধাক্কা দিচ্ছেন বা টানছেন), তাহলে বস্তুর ভর এবং এটি কীভাবে চলে তার মধ্যে সম্পর্ক কেবল ভর নিজেই নয়, বরং আরও সূক্ষ্ম কিছু - ভরের পারস্পরিক সম্পর্ক জড়িত। এর সহজ অর্থ হল ভর দ্বারা বিভক্ত একটি।

 

এখন, এখানেই ECM একটি অগ্রগতি করে। এটি উল্লেখ করে যে, "ভর দিয়ে ভাগ করা একটি" একটি বৈধ সংখ্যা হওয়ার অর্থ এই নয় যে ভর নিজেই অপরিবর্তিত থাকে। প্রকৃতপক্ষে, ECM বলে যে মুহূর্তে এই শব্দটি গতিতে সক্রিয় হয়, ভর ভিন্নভাবে আচরণ শুরু করে।

 

বল জড়িত থাকলে ভর স্থির থাকে না

 

ভর একটি একক ধ্রুবক মান হওয়ার পরিবর্তে, ECM বলে যে এটি এক ধরণের কার্যকর ভরে পরিণত হয় - একটি সম্মিলিত পরিমাণ যা মূল ভর এবং তার পারস্পরিক উভয়ের উপর নির্ভর করে। অর্থাৎ, যখন কোনও বলের কারণে কোনও কিছু চলমান থাকে, তখন গতিতে ক্রিয়াশীল ভর কেবল "ভর" এর চেয়ে বেশি হয়ে যায় - এতে এই নতুন প্রভাব অন্তর্ভুক্ত থাকে।

 

সুতরাং, ফলাফলটি সহজ কিন্তু শক্তিশালী: যখন কোনও কিছুকে ধাক্কা দেওয়া বা টানা হয়, তখন এর প্রকৃত "গতিতে ভর" আর কেবল তার স্থির ভর থাকে না।

 

কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ

 

এটি একটি বড় পরিবর্তন। ধ্রুপদী এবং আধুনিক পদার্থবিদ্যায় (আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতার মতো), ভর সাধারণত একই থাকে বলে ধরে নেওয়া হয় যখন কোনও বস্তু গতি বাড়ায় বা ধীর করে। ECM বলে যে এটি সত্য নয় - বল প্রয়োগ এবং গতি তৈরির ক্রিয়া ভরের আচরণ পরিবর্তন করে।

 

এইভাবে, ECM ভর সম্পর্কে আরও গতিশীল এবং বাস্তবসম্মত দৃষ্টিভঙ্গি উপস্থাপন করে — যা শক্তি পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সাথে সাথে বিকশিত হয়।

 

ব্যাখ্যা: ভর এবং বল সম্পর্কে ECM এর দৃষ্টিভঙ্গি

 

নিয়মিত পদার্থবিদ্যায় (নিউটনীয় বলবিদ্যায়), যখন আপনি কোনও কিছুকে ধ্রুবক বল দিয়ে ধাক্কা দেন, তখন এটি কীভাবে গতি বাড়ায় (ত্বরণ করে) তা তার ভরের উপর নির্ভর করে। ভর যত বড় হবে, তত ধীর গতিতে গতি বাড়বে।

 

গণিতে, তা হল:

 

বল = ভর × ত্বরণ অথবা,

 

ত্বরণ = বল ÷ ভর

 

তাই যদি বল স্থির থাকে, তাহলে ত্বরণ 1/ভর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। যদি 1/ভর একই থাকে, তাহলে ভর নিজেই একই থাকতে হবে — সহজ।

 

ECM এর নতুন অন্তর্দৃষ্টি

 

ECM এই সূত্রের সাথে একমত, তবে এটি আরও গভীরে যায়:

 

যদিও 1/ভর একই থাকে, তার অর্থ এই নয় যে প্রকৃত ভর পরিবর্তিত হচ্ছে না — বিশেষ করে এমন সিস্টেমে যেখানে মাধ্যাকর্ষণ বা শক্তি জড়িত।

 

কারণ ECM গতিশীল ভর দেখার জন্য একটি নতুন উপায় প্রবর্তন করে। এটি বলে যে বলের প্রতি প্রতিক্রিয়া দেখায় এমন প্রকৃত "ভর" কেবল নিয়মিত ভর নয়, বরং:

 

কার্যকর ভর = ভর ± (1/ভর)

 

এই অতিরিক্ত অংশ, 1/ভর, জিনিসগুলি যখন নড়াচড়া করে তখন কীভাবে আচরণ করে তা পরিবর্তন করে — বিশেষ করে যখন তারা শক্তি অর্জন করে বা হারায়, যেমন মহাকাশে বা মাধ্যাকর্ষণ শক্তির অধীনে।

 

মূল বিষয়:

 

যদিও বল প্রয়োগের সময় 1/ভর ধ্রুবক বলে মনে হয়, তবুও প্রকৃত আচরণ এই নতুন "কার্যকর ভর" এর উপর নির্ভর করে। তাই বস্তুটি এমন আচরণ নাও করতে পারে যেন তার ধ্রুবক ভর আছে — কারণ ECM-এর ভাষায় তা হয় না!

 

সৌমেন্দ্র নাথ ঠাকুর

২৪ মে, ২০২৫

 

 

 

সাধারণ ব্যাখ্যা ২ - (অভিজ্ঞতামূলক সমর্থন): কেন ECM বলে যে যখন আপনি কিছু ধাক্কা দেন তখন ভর ধ্রুবক নয়

 

নিয়মিত পদার্থবিদ্যায়, ভরকে সাধারণত একটি বস্তুর একটি স্থির "ওজন" হিসেবে বিবেচনা করা হয় - আপনি যেভাবেই ধাক্কা দিন না কেন, এর ভর পরিবর্তন হয় না। আপনি একটি বল প্রয়োগ করেন এবং নিউটনের সূত্রের উপর ভিত্তি করে, বস্তুটি তার ভরের পরিমাণ অনুসারে ত্বরান্বিত হয়। এটি বলার মতো: "যদি এটি ভারী হয়, তবে এটি আরও প্রতিরোধ করে; যদি এটি হালকা হয়, তবে এটি দ্রুত গতিতে বৃদ্ধি পায়।"

 

এটি স্বজ্ঞাত মনে হয়। কিন্তু ECM (এক্সটেন্ডেড ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স) আমাদের আরও গভীরভাবে দেখতে বলে - বিশেষ করে যখন বল গতি সৃষ্টি করে তখন ভরের ভিতরে কী ঘটছে।

 

সাধারণ ধারণাটি কী?

 

ঐতিহ্যগতভাবে, আমরা বলি:

 

বল = ভর × ত্বরণ,

 

পুনর্বিন্যাস:

 

ত্বরণ = বল ÷ ভর

 

তাই যদি ভর বড় হয়, তবে ত্বরণ ছোট হয় - এবং এই সম্পূর্ণ ধারণা ভর অপরিবর্তিত, ধ্রুবক এবং নিষ্ক্রিয় থাকার উপর নির্ভর করে।

 

কিন্তু ECM এগিয়ে এসে বলে:

“অপেক্ষা করুন — গতি এবং শক্তি সিস্টেমের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সময় ভর কি আসলেই অপরিবর্তিত থাকে?”

 

ক্লাসিক্যাল পদার্থবিদ্যা কোন বিষয়টি লক্ষ্য করে না?

 

আসুন সূত্রটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখি।

 

আমরা পাই:

 

ত্বরণ = বল × (1 ÷ ভর)

 

এখন, ECM উল্লেখ করে যে এই 1/ভর শব্দটি কেবল গণিতের চেয়েও বেশি কিছু। এটি আসলে একটি লক্ষণ যে ভর রূপান্তরিত হতে পারে।

 

কেন?

 

কারণ গতিতে — বিশেষ করে যখন শক্তি সিস্টেমের মধ্যে বা বাইরে প্রবাহিত হতে শুরু করে — সম্পর্কটি কেবল একমুখী নয়। বস্তুটি কেবল একটি ধাক্কা পায় না; এর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধও প্রতিক্রিয়া করে, এবং সেই বিক্রিয়ার একটি অংশ শক্তিপূর্ণ।

 

ECM বলে, সেই শক্তিপূর্ণ প্রতিক্রিয়া আর আগের আগের ভর নয়।

 

ECM-এর মূল অন্তর্দৃষ্টি: কার্যকর ভর কেবল ভর নয়

 

ECM-এ, "গতিতে ভর" - যা বল প্রয়োগের সময় প্রতিক্রিয়া দেখায় - আসলে দুটি অংশ দিয়ে তৈরি:

 

কার্যকর ভর = ভর ± 1/ভর

 

এর অর্থ হল বস্তুর ভরের একটি অংশ তার স্বাভাবিক "জড়" উপায়ে আচরণ করে, তবে এর একটি অংশ পারস্পরিক প্রভাব হিসাবে প্রদর্শিত হয়, যেমন ভরের একটি উল্টো দিক যা শক্তির গতিশীলতা প্রকাশ করে।

 

তাই এখন, যখন কিছু বল প্রয়োগের অধীনে চলে:

 

• এটি কেবল তার ওজনকে এগিয়ে নিয়ে যাচ্ছে না।

 

• এটি গতিশীলভাবে স্থানান্তরিত হচ্ছে - অংশ প্রতিরোধী, অংশ ফলনশীল - ভরের একটি দ্বৈত চরিত্রের মতো যা শক্তির মিথস্ক্রিয়া দ্বারা পুনর্নির্মিত হয়।

 

এটি আরও ব্যাখ্যা করে কেন:

 

• মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে, কণাগুলি সর্বদা ধ্রুবক ভরের মতো আচরণ করে না।

 

• ফোটন গতিতে (আলোর মতো), আমরা যাকে "ভরবিহীন" বলি তা এখনও শক্তি এবং জড়তা দেখায় - লক্ষণ যে এক ধরণের কার্যকর ভর খেলার মধ্যে রয়েছে।

 

ECM এর গভীর বার্তা

 

যখন শক্তি এবং বল প্রয়োগ করা হয়, তখন ভর কেবল নিষ্ক্রিয়ভাবে সেখানে বসে থাকে না এবং প্রতিরোধ করে না - এটি প্রক্রিয়ায় প্রবেশ করে, স্থির রূপ এবং গতিশীল বিক্রিয়ার মধ্যে স্থানান্তরিত হয়, যা ECM যাকে বলে একটি আপাত ভর (এক ধরণের লুকানো ভর প্রভাব) এবং একটি কার্যকর ভর (গতিতে প্রকৃত কারক) তৈরি করে।

 

সুতরাং নিউটনের সূত্রগুলি এখনও কাজ করে, ECM তাদের অর্থ প্রসারিত করে - আমাদের দেখায় যে গতি কেবল স্থির ভরের বিরুদ্ধে ধাক্কা দেওয়ার বিষয়ে নয়, বরং গতি এবং শক্তির উপস্থিতিতে ভর কীভাবে আচরণ করে তা রূপান্তরিত করে।

 

সাধারণ পাঠকের জন্য সারাংশ

 

• সরল পদার্থবিদ্যায়, ভর স্থির।

• ECM বলে: পুরোপুরি নয়। যখন বল প্রয়োগ করা হয়, তখন ভরের একটি অংশ ভূমিকা উল্টে দেয় - এটি গতিতে ভিন্নভাবে আচরণ করে।

• এই গতিশীল আচরণ একটি কার্যকর ভর তৈরি করে, যা আপনার স্বাভাবিক ভর এবং এক ধরণের "গতি-চালিত" ভর প্রভাব (1/ভর) দিয়ে তৈরি।

 

• বস্তুর গতি কেবল ভর অনুসরণ করে না - এটি ভরকে পুনরায় আকার দেয়।

 

সুতরাং, পরের বার যখন আপনি কোনও বস্তুকে ধাক্কা দেবেন, মনে রাখবেন - আপনি কেবল এটিকে সরান না।

আপনি এর ভর কীভাবে আচরণ করে তাও পরিবর্তন করছেন যা ধ্রুপদী পদার্থবিদ্যা সম্পূর্ণরূপে ধারণ করে না — কিন্তু ECM করে।

 

- সৌমেন্দ্র নাথ ঠাকুর

২৪ মে, ২০২৫

Layman Explanation: Rethinking Mass when Force is applied in Extended Classical Mechanics (ECM).

In everyday physics, we’re taught that if you push something (apply force), it accelerates, and how much it accelerates depends on its mass. This is Newton’s second law: more mass means less acceleration for the same push, and vice versa. This seems straightforward.

But Extended Classical Mechanics (ECM) looks more closely at what happens to mass when a force is actually applied. Traditionally, mass is treated as something fixed — a built-in resistance that doesn’t change, no matter how you push or move the object. ECM challenges this idea.

What ECM observes differently

ECM agrees that if a force isn’t zero (that is, if you’re pushing or pulling with some strength), then the relationship between the object’s mass and how it moves involves not just the mass itself, but something more subtle — the reciprocal of mass. This simply means one divided by mass.

Now, here’s where ECM makes a breakthrough. It points out that just because “one divided by mass” is a valid number, that doesn’t mean the mass itself stays unchanged. In fact, ECM says the moment this term becomes active in motion, the mass starts behaving differently.

Mass isn’t fixed when Force is involved

Instead of mass being a single constant value, ECM says it turns into a sort of effective mass — a combined quantity that depends on both the original mass and its reciprocal. That is, when something is moving because of a force, the mass acting in motion becomes more than just “mass” — it includes this new influence.

So, the result is simple but powerful: when something is pushed or pulled, its actual “mass in motion” is no longer just the mass it had at rest.

Why this matters

This is a major shift. In both classical and modern physics (like Einstein’s relativity), mass is usually assumed to stay the same while an object speeds up or slows down. ECM maintains this isn’t true — that the very act of applying force and creating motion changes how mass behaves.

In this way, ECM introduces a more dynamic and realistic view of mass — one that evolves as energy interacts with matter.

Explanation: ECM's view on Mass and Force

In regular physics (Newtonian mechanics), when you push something with a constant force, the way it speeds up (accelerates) depends on its mass. The bigger the mass, the slower it speeds up.

In math, that’s:

Force = mass × acceleration or,

Acceleration = force ÷ mass

So if the force is constant, then acceleration is controlled by 1/mass. If 1/mass stays the same, then the mass itself must also stay the same — simple.

ECM’s new insight

ECM agrees with this formula, but it goes deeper:

Even if 1/mass stays the same, that doesn't mean the actual mass isn’t changing— especially in systems where gravity or energy is involved.

That’s because ECM introduces a new way to look at mass in motion. It says the true “mass” that reacts to force is not just regular mass, but:

Effective Mass = mass ± (1/mass)

This extra piece, 1/mass, changes how things behave when they move — especially when they're gaining or losing energy, like in space or under gravity.

Key Takeaway:

Even if 1/mass seems constant when a force is applied, the real behaviour depends on this new “effective mass.” So the object might not behave as if it had constant mass — because it doesn’t, in ECM terms!

- Soumendra Nath Thakur
  May 24, 2025

Holes and Photons as Dual Manifestations of Electron Displacement.

Soumendra Nath Thakur

May 24, 2005

In Extended Classical Mechanics (ECM), photons and holes are proposed as dual manifestations of electron displacement. This means that both phenomena are different ways of understanding the effects of an electron moving from one location to another, whether that movement is through a change in energy level, conductive drift, or field interaction. Specifically, photons represent the released kinetic energy, while holes represent a localized deficit of mass-energy equilibrium, both characterized by negative apparent mass.

Here's a breakdown:

1. Electron Displacement and its Energetic Consequences:

·         When an electron changes its state, it can either absorb or emit energy in the form of a photon. This is a fundamental aspect of how electrons interact with electromagnetic fields and other atoms in materials.

·         The displacement of an electron can also lead to the creation of a hole, which is a vacant electron energy state. Holes behave as if they have a positive charge, moving in the opposite direction to electrons.

2. Photons as Carriers of Released Kinetic Energy:

·         In ECM, photons are viewed not just as packets of electromagnetic radiation, but also as carriers of kinetic energy released during electron transitions.

·         This energy can be transferred to other systems, causing them to change their state or move.

3. Holes as Localized Deficits of Mass-Energy Equilibrium:

·         When an electron moves, it leaves behind a "vacancy" or hole.

·         This hole is not a physical particle, but rather a manifestation of a localized deficit of mass-energy equilibrium.

·         The presence of a hole affects the overall system's energy and apparent mass.

4. Unifying Kinetic Energy Exchange and Apparent Mass:

·         By linking photons and holes as dual manifestations of electron displacement, ECM aims to unify the concepts of kinetic energy exchange and apparent mass dynamics.

·         This means that the seemingly separate phenomena of electron movement, photon emission/absorption, and hole creation can be understood within a single framework.

5. Implications for Solid-State Physics and Beyond:

·         This perspective has implications for understanding various solid-state phenomena, such as semiconductor behaviour, electrical conduction, and the behaviour of materials in electric and magnetic fields.

·         It also has potential applications in areas like quantum computing and advanced materials science.

Reference:

Thakur, S. N. (2025). Holes and photons as dual manifestations of electron displacement in extended classical mechanics: In ResearchGate [Journal-article]. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.20536.87041

ECM Interpretation of the Components in Decomposed Energy

May 23, 2025

In Extended Classical Mechanics (ECM), the total energy of a particle in motion is decomposed into two structurally distinct components: potential energy arising from matter mass (Mᴍ​), and kinetic energy arising from the displacement of apparent mass (−Mᵃᵖᵖ​). This dual-mass framework allows ECM to represent all particle dynamics—including massless and massive states—with classical mass-energy logic.

ECM Total Energy Decomposition Expression:

Eₜₒₜₐₗ = PE + KE = (Mᴍ −Mᵃᵖᵖ) + ½(Mᴍ −Mᵃᵖᵖ)v²

Eₜₒₜₐₗ = Mᵉᶠᶠ + ½Mᵉᶠᶠv²

• Massive Particle: Mᴍ > 0

Motion involves partial transformation of Mᴍ to Mᵃᵖᵖ

• ​For Traditional Massless Particles (e.g., photon): Mᴍ<0 with Mᴍ≠0; v=c

Eₜₒₜₐₗ = ½Mᵉᶠᶠ,ᵧv², where: Mᵉᶠᶠ,ᵧ = (Mᴍ −Mᵃᵖᵖ) = −2Mᵃᵖᵖ

ECM Advantage:

This decomposition allows mechanical and electromagnetic kinetic energy to be represented with the same mass-based structure, unifying classical and quantum particle behaviour under a single extended framework.