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弱弱的问---不确定原理 已有3人参与
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背景：不过上世纪 60 年代末，有人想到了一种可能性：引力的能量是负数（因为引力是吸力，假设无限远的势能是 0，那么当物体靠近后因为引力做功使得其势能为负值），所以在短时间内凭空生出的物质能量，它们之间又可以形成引力场，其产生的负能量正好和它们本身抵消，使得总能量仍然保持为 0，不破坏守恒定律。这样，物质就真的从一无所有中产生了。 问题：这段话到底什么意思啊？理解不了，为什么无中生有。这句话“所以在短时间内凭空生出的物质能量，它们之间又可以形成引力场，其产生的负能量正好和它们本身抵消”。又是什么意思？ |
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6楼2011-10-19 19:46:04
janecool
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考虑一对等质量双星系统。开始时，二者相距无限远，势能为0，在引力的作用下彼此接近，此时势能做功，势能变负，但双星的动能增加，因此双星的质量增加。但按照能量守恒减少的势能应该等于增加的质量。如果把引力势能看作是负能量，而具有负质量，则这些负质量和运动过程中增加的质量总和应该为零。可以说是把无形的势能转化成有形的质量，所谓的无中生有？ 然而这样的质量是相对的。假如一个人站在双星的某个上，则他观测到自己所站的这个星球的质量是不变的，否则他就可以通过称重量来区分引力和加速度。在相对论看来，这个增加的质量是由相对性原理引致的，对于不同的观测者不可能有任何绝对的差异。但是按照量子力学可能有绝对的差异。不同的观测者对同一对光子的能量观测是有区别的，因此可能有些观测者看到这对光子会产生一对正负电子，这样一个现象一旦出项那么所有的观测者应该都会观测到，但是对于某些观测者来说，光子的能量可能很低，完全不可能产生一对正负电子，因此而出现矛盾，因此出现了绝对的差异。广义相对论可以对此进行解释，即不同的观测者会观测到那对光子处于不同的引力场中，因此就有可能解释为什么产生正负电子。但是这涉及到引力的量子理论，目前没有一个理论能够给出可靠的结果。 为什么说上段，是因为需要认真考虑到底有没有无中生有。生出来的有是不是仅仅是相对论效应，还是有其他可观测到的绝对存在的“有”。对于量子力学，或者是包括了狭义相对论的量子力学认为可能真的是“无中生有”，但是广义相对论性的量子力学应该会认为这只是相对论效应下的“无中生有”。到底有没有引力势能减少，质量增加，真的“无中生有”而不是相对论效应，应该还是说不清楚，直到量子场论把引力也统一起来。 |
4楼2011-10-19 15:46:46
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