假如一个中子由静止状态转为超高速自转状态，它的质量增加吗？惯性质量增加吗？
首先，咱得把“中子”这个小家伙先放在显微镜下看看。中子是个啥？它不带电，是原子核里头的重要组成部分，比质子“粗犷”一点，没人给它“充电”。在静止的时候，它有个固定的质量，我们就叫它“静止质量”，这是它天生自带的“体重”。
现在，咱们要让这个中子动起来，而且是“超高速自转”。这可不是咱们平时拧瓶盖那么简单，咱们说的是接近光速那种级别的“飞转”。
质量会增加吗？
说到质量，这里面有个小小的哲学分歧，也可能更像是语言的精确性问题。在日常生活中，我们总觉得质量就是“东西有多重”，是物质本身的多少。但一旦进入相对论的范畴，事情就变得微妙起来。
从狭义相对论的角度来看，一个物体速度越快，它的“相对论质量”就会增加。这个“相对论质量”其实是能量和质量等价的体现。能量越大，质量就越大。当你的中子开始以接近光速的速度旋转时，它就获得了巨大的动能。而根据爱因斯坦著名的E=mc²公式，能量是可以转化为质量的。所以，从这个意义上说，你说的“质量”——也就是那个整体的“份量”——确实是增加了。
你可以这样理解：想象一下，你给一个陀螺加了多少“劲儿”（能量），它转得就越快。当这个“劲儿”大到一定程度，接近光速时，它储存的能量就非常庞大，这庞大的能量就体现在了它“整体质量”的增加上。
惯性质量会增加吗？
现在我们来聊聊“惯性质量”。惯性，简单来说，就是物体“不想动”或者“不想改变运动状态”的那个“倔脾气”。物体越有惯性，你越难推它、拉它，让它加速或减速。
好，问题来了，这个“倔脾气”和速度有关系吗？
答案是：是的，惯性质量也会随着速度的增加而增加。
为什么呢？还是回到E=mc²。当你的中子旋转得越来越快，它的动能（用来抵抗外部力量改变其运动状态的能量）也越来越大。你想要改变它的旋转速度，就得对抗它巨大的动能，也就意味着你需要更大的力。这种“更难改变运动状态”的性质，就是惯性增加的表现。
所以，即使我们说的是“惯性质量”，在超高速的情况下，它也是会增加的。这和前面说的“相对论质量”其实是同一个硬币的两面。当我们谈论一个快速运动的物体时，它的惯性（抵抗加速度的能力）会比它静止时更大，而这种惯性增加的程度，恰好可以通过“质量增加”来描述。
打个比方，咱们来得更具体点：
想象一下，你推着一辆购物车。开始的时候，它很轻，你稍微用点劲就能让它跑起来。它的“惯性质量”就很小。
现在，你在这辆购物车里装满了铁块，它变得非常重。再想推它，你就得用更大的力，它也更“不愿意”动起来，这就是它的“惯性质量”增加了。
把这个比方再升华一下，当这个中子开始超高速旋转，它就好像给自己额外装了一“宇宙级的沉重”的“内衬”，让它变得“更难被推动”或者“更难被停止”。这种“更难被推动”的感觉，就是它惯性质量增加了。
为什么会有这种现象？
这是相对论的核心思想之一：宇宙中的速度上限是光速，并且任何有质量的物体都无法达到光速。
当物体速度接近光速时，它需要极大的能量才能进一步加速。这部分能量并没有“消失”，而是转化为物体本身的“质量”和“动量”，使得它变得更“重”，惯性更大。如果一个物体能够达到光速，它的质量就会趋于无穷大，需要无穷大的能量去驱动，这在物理学上是不可能的。
总结一下，当你看到一个中子从静止到超高速自转：
它的“相对论质量”会增加。 这个增加的质量，其实就是它储存的巨大动能的体现。
它的“惯性质量”也会增加。 这意味着你想要改变它旋转状态（比如让它转得更快或更慢）变得越来越困难，因为它的“倔脾气”也跟着增大了。
所以，虽然我们在日常生活中习惯了质量是个“恒定不变”的东西，但在相对论的框架下，速度，特别是接近光速的速度，是会“加重”一个物体的。这正是物理学魅力所在，不断挑战我们对“常识”的理解！
网友意见
题主说的“静止”大概是指不转动？或者用专业的话说，角动量为0？然而，中子不可能角动量为0，因为它是自旋1/2的费米子，有个内禀的自旋角动量在这里。所以，中子没有这个不转动的“静止状态”。
那么换一种问法，假如中子由这个自旋1/2的最低能状态转变为更高自旋的东西，它的质量增加吗？答：增加。只不过更高自旋的那个东西就不叫中子了。
这是什么意思呢？我们都知道中子（在低能图像上）是由一个u夸克和两个d夸克组成的（简写：udd），但是一个u夸克和两个d夸克并不是只能组成“中子”这种状态。夸克是自旋1/2的费米子，根据量子力学的角动量耦合规则，三个自旋s=1/2的夸克耦合之后的总S可以是S=1/2或S=3/2。其中，S=1/2的udd组分，并且夸克之间没有轨道角动量也没有径向激发的话，总角动量就是J=1/2，对应的那个粒子就是中子。S=3/2的udd组分，且夸克之间没有轨道角动量也没有径向激发，总角动量就是J=3/2，对应的那个粒子被称为 重子[1]。
再说得明白点，这个 重子的夸克组分也是udd，但是它是J=3/2，比中子的自旋要高。至于质量，中子的质量大约是940MeV， 重子的质量是1233MeV。所以你可以认为，令中子的组分不变，把它的自旋提高一个台阶，它的质量会增大，只不过高自旋的那个东西就不被定义为中子了。
实际上，除了 重子之外，还有一些其他的高自旋的udd组分的粒子。举个例子，前面我们说的情况都是夸克之间没有轨道角动量，如果有这个体系内部有一个轨道角动量L的话，那么三个夸克的总S还可以再与这个L进行耦合。比如三个夸克总S=1/2，它们之间还有个轨道角动量L=1，那么最终也会耦合出一个udd组分的总角动量J=1/2+1=3/2的粒子。它的名字叫做N(1520)，其中的1520就是指这个粒子的质量是1520MeV。 可见，这种高自旋的udd组分的粒子的质量也比中子的质量大。
那么为什么这些高自旋的重子比相同组分的基态重子质量要大呢？对N(1520)这样的有轨道角动量的高自旋粒子来说，这其实不难理解。高自旋说明这个粒子是个“角向激发态”，这种激发会体现在体系的哈密顿量（或者说能量）里面，使得体系处于较高能量的状态。这个较高的能量是组分夸克的质心系里面的，最终都体现为了重子作为一个整体的静能。而我们知道“静能”和“质量”这两个概念是等价的，因此与基态重子相比，有轨道角动量的高自旋重子往往质量更大[2]。
再说为什么 重子比中子质量大，这个问题比较复杂，涉及到自旋-自旋相互作用。我看的书里面只讲过从正反夸克的自旋-自旋相互作用出发，去理解为什么自旋1的矢量介子比自旋0的赝标介子质量大。重子的情况我不知道能不能直接推广过来，所以就不说了。总之，这些复杂的相互作用会给高自旋的那个态提供更多的静能，使得它质量更大。
最后附一个N重子和Δ重子激发态列表，包括它们的质量、自旋以及衰变情况：
参考
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