Die Ruhemasse eines Körpers ist die Eigenschaft eines Körpers, die seine Trägheit, also die Reaktion auf äußere Kräfte bestimmt. Ein anderer Begriff hierfür ist invariante Masse, weil sie – im Gegensatz zum veralteten Konzept der relativistischen Masse – nicht vom Bezugssystem abhängt, also lorentzinvariant ist.
Die Bezeichnung "Ruhemasse" stammt vom Konzept der relativistischen Masse: Für einen ruhenden Körper stimmt die relativistische Masse mit der Ruhemasse überein. Statt „Ruhemasse“ wird heute in der Regel einfach der Begriff „Masse“ verwendet, da der Begriff der relativistischen Masse veraltet ist, und eine Verwechslungsgefahr daher nicht mehr besteht. Zudem induziert das Wort „Ruhemasse“ oft Missverständnisse: Für ihre Definition benötigt man keinen ruhenden Körper. Beispielsweise lässt sich die Ruhemasse auch für ein Photon berechnen, obwohl Photonen niemals ruhen. Die Ruhemasse eines Photons ist allerdings gerade null, was auch als „masselos“ bezeichnet wird.
Gemäß Einsteins Relativitätstheorie kann man die Masse eines Körpers als mit seiner Geschwindigkeit zunehmend interpretieren. In den ersten Tagen nach Aufstellung der Relativitätstheorie wurde dies auch getan. Heute wird „relativistische Masse“ allenfalls noch in der Bedeutung „Ruhemasse plus kinetische Energie“ verwendet, was dann auch allgemein als „träge Masse“ oder „Trägheitsmasse“ bezeichnet wird. Die Erläuterungen dieses Artikels folgen der historischen Linie. Bei Körpern, die sich mit einem nennenswerten Anteil der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, bedeutet dies, dass man bei der Angabe einer Masse die Geschwindigkeit, für die diese gilt, angeben muss. Aus diesem Grunde wird insbesondere für Elementarteilchen als Bezugsgröße ihre Ruhemasse angegeben als die Masse, die sie im Zustand der Ruhe haben.
Aus der Ruhemasse m0 und der Geschwindigkeit v eines Körpers lässt sich seine geschwindigkeitsabhängige Masse m(v) wie folgt berechnen:
Dabei ist c die Vakuumlichtgeschwindigkeit. Die Formel gilt nur für Körper mit einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Vakuumlichtgeschwindigkeit.
Die Überlegungen, die zu der Relativitätstheorie geführt haben, leiten sich aus der Beobachtung ab, dass Licht immer die gleiche Geschwindigkeit hat, egal ob man sich auf das Licht zubewegt, oder ob man sich davon wegbewegt. Es lässt sich also kein Bezugssystem angeben, bei dem sich Licht in Ruhe befindet.
Licht breitet sich aber nur im Vakuum mit der Geschwindigkeit c aus, ansonsten langsamer. Sobald die Ausbreitungsgeschwindigkeit kleiner als c ist, lässt sich aber ein Bezugssystem angeben, demgegenüber sich Licht in Ruhe befindet. In so einem Bezugssystem hat Licht die Masse null.
Die obige Formel lässt sich noch auf eine andere Art darstellen. Die bewegte Masse m(v) wird hierbei der Übersichtlichkeit wegen einfach als m geschrieben:
Aus , nach m aufgelöst und in die vorige Formel für m² eingesetzt, erhält man:
Ersetzt man dann noch m·v durch den Impuls p, so ergibt sich:
Die Ruhemasse lässt sich also auch in Abhängigkeit von Energie und Impuls angeben. Diese Formel gilt auch für masselose Teilchen wie Photonen (Lichtteilchen).
Im Vierervektor-Formalismus ist die Masse (bis auf einen Faktor ) gerade die Länge des Energie-Impuls-Vektors .
Siehe auch: Ruheenergie