就“正能量”相关问题第二次回应whoami的评论

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就“正能量”相关问题第二次回应whoami的评论

作者：宇筠锋

１　　whoami说“……‘物体’就是具有（静止）质量m0的实体，能量就是牛顿力学的动能加势能。如果你把静止质量部分也算在总能量里，那‘物体’哪里去了呢？那个总能量是什么的属性？”

你这段话的逻辑我实在很难理解……不是我“把静止质量部分也算在总能量里”啊，我哪有那种可以更改基本概念之定义的本事？我已说过“我的定义是相对论力学的定义——总能量等于静能加动能”，亦即我是遵从狭义相对论的教导“把静止质量部分也算在总能量里”……那个总能量也是你说的那个物体的一种属性啊！一个实体可以同时具备多种属性：它有一种基本属性是其静止质量，这并不排斥它同时拥有另一种属性——总能量（尽管该属性不是其基本属性），另外，它还可以同时具有诸如电荷、自旋、寿命等其他属性……

whoami说“……静止质量部分也不具备做功的本领啊。”

只要具备适当的条件，静止质量部分同样可以对外做功。比如，正负电子相遇湮灭，它俩的静能（即静止质量）就全转化为光子的动能而可以对外做功了；再比如，“2016年6月15日……确认了又一起引力波事件GW151226……这次引力波事件由两个分别为14.2和7.5倍太阳质量的黑洞相互绕转并合所引起……最后并合生成的黑洞有20.8倍太阳质量……大约有一个太阳质量的物质以引力波的形式辐射到宇宙中去，引力波峰值强度比全宇宙电磁辐射的总强度还亮十倍以上……”此处由近一倍太阳质量的静能转化来的引力波的场能显然也是能对外做功的。

２

whoami说“用‘不存在负能量’反对‘正能量’的说法是可以的……”

我有过此类“反对”说法吗？总之，这一段我也不理解你想表达的意思，实在没有更多的话可说。

３

whoami的问题——你是如何得出“我之所以断言‘静能（静止能量）是非负的’仅仅是因为由爱因斯坦质能方程式可知上述断言等价于‘静止质量是非负的’”这一结论的呢？——再次令我困惑……你是在问“静能是非负的”为何等价于“静止质量是非负的”吗？若是，那我岂非早已给出答案——“爱因斯坦质能方程式”？该方程式表明从本质上说：质量就是能量，静止质量就是静止能量，动质量就是总能量……抑或，你是在问为何“静止质量是非负的”？那我岂非也早已给出答案——“当然有人猜测质量也可以为负，但那是未经证实的一种假说，我们当下完全可以不把它当真”？若以上都不是，那我实在想不出你到底想问什么……

你说的广义相对论中关于能量的“并没有一个公认的定论”等情况我也有所耳闻，我没能力澄清这个纷争，所以我避开这个较为复杂的广义相对论，仅从相对简单的狭义相对论关于总能量的定义入手……

４

whoami说“上面说的抵消正能量的负能量就是指引力势能，跟什么负质量没任何关系。”

你这不是直接违背爱因斯坦质能方程式吗？该方程式难道不是说若有负能量就必然对应地有负质量吗？

你关于引力势能的一系列其他的说法，我没什么意见。

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，此时球壳上任一质点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）。

(XYS20170413)

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