物理学上“正能量”的提法欠妥吗？

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物理学上“正能量”的提法欠妥吗？

作者：宇筠锋

如果物理世界中确实存在负能量，那正能量的提法就没有什么不妥当的。

我在17.04.13发的《就“正能量”相关问题第二次回应whoami的评论》中已提到万有引力场的场能很可能就是货真价实的负能量。

之后无人提出异议，我还以为大家已认可我的上述结论，不想，17.05.11杜克林的《关于“正能量”讨论的总结》中依然认为“正能量的争论2013年开始网上就一直在争论。大部分观点是认为从物理学上来说，这种提法是欠妥的。”似乎是我的“就事论事”远不如“撤稿”“网络喷子”“老年痴呆”等字词夺人眼球……

我觉得有必要将我在17.04.13发文中关于引力场负场能的五段话重发如下：

前几天我曾考虑如下模型，若其中推理无漏洞的话，那我也将倾向于认为：确实存在负能量，因而也就存在负质量！

设想：一个由质量为m的暗物质构成的星系般大小的均匀薄球壳，其中的相互作用几乎只有万有引力，其他三种基本力可忽略不计；开始时刻（t1），有某种外力迫使球壳静止，此时球壳半径为R；随后，撤除外力，球壳在万有引力作用下加速收缩；再往后的某时刻（t2），球壳半径收缩到了R/2，此时球壳上任一质元都有指向球心的速度v。

有一个关于均匀薄球壳内外引力场的积分计算，其结果是：球壳内任一点的引力场场强都为0，球壳外的引力场与处于该球壳球心的相同质量的质点所产生的在相同位置处的引力场完全相同。（参见：https://zhidao.baidu.com/question/940618670691950172）

t2时刻相较于t1时刻发生了两个与能量有关的变化：第一，球壳由静止到运动，整体动能增加了mvv/2（只要m足够小，v也就可以足够小，于是也就可以不考虑相对论效应了）；第二，在R/2到R这个厚球壳状空间区域里，由原本没有引力场分布（因原先在球壳内）到新出现了一个引力场（因后来在球壳外）（其他空间区域的引力场分布没有变化）。这个新创生的引力场，是新诞生的一团物质，它所包含的能量是多少呢？根据能量守恒定律，这个新的引力场的能量应为负值，该负值的绝对值正是mvv/2——球壳多出来的动能源于新生引力场“吐出”的场能，而新生引力场看来只能是“无中生有”，且它还“吐出”了一些能量，这样新生引力场所含的能量只能是货真价实的负能量！

如果负质量真如上述是切实存在的，那它就与我曾说的“静止质量是非负的”至少在表面上有些冲突，为此我看我应该加上适当的范围限制从而做出如下修正：普通物质的静止质量是非负的（普通物质具体就是指以粒子物理标准模型中涉及的那些粒子为基本单元构成的质量不是特别巨大的物质）。

(XYS20170519)

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