Имеет ли энергия знак? [дубликат]

Такие величины, как положение и время, позволяют нам разместить свое происхождение где угодно, но можно ли то же самое сказать об энергии? Я думал о том, как мы определили величину гравитационного потенциала, и для любого конечного расстояния от «планеты» или тела можно было бы сказать, что объект имеет отрицательный гравитационный потенциал, что означает, что выполняется отрицательное количество работы (в привести объект из «бесконечности» в это положение, но это кажется невозможным, поскольку отрицательная энергия, кажется, физически не существует (насколько мне известно). просто еще один математический аргумент)?

Редактировать: основная причина, по которой я задаю этот вопрос, заключается в том, что мне было интересно, отличается ли проделанная отрицательная работа от отрицательных долгов (когда речь идет о деньгах) или они одинаковы - математическое удобство.

Существуют ли отрицательные яблоки? Если это удобно в математическом рассуждении для суммирования яблок, то да. Говорит ли это нам что-нибудь о природе яблок? Нет.
возможные дубликаты: физика.stackexchange.com / q /172414/84967 , физика.stackexchange.com/q/205290/84967 , физика.stackexchange.com/q/363216/84967 , физика.stackexchange.com/q/ 17082 / 84967 и ссылки в нем.
Да, полная энергия имеет знак плюс.
НЕ закрывайте этот вопрос. Вопрос не в философской чепухе о том, означает ли что-нибудь отрицательная энергия, вопрос в том, существует ли «трансляционная инвариантность» в энергии, т.е. если вы добавите фиксированное количество энергии ко всему во вселенной, изменится ли что-нибудь? Это ХОРОШИЙ вопрос по физике.
В (не общей релятивистской) механике имеют значение только различия в энергии .
«Отрицательная проделанная работа коренным образом отличается от отрицательной задолженности (когда речь идет о деньгах)». Прежде всего, отрицательная задолженность — это просто положительная сумма денег. Во-вторых, конечно, они принципиально разные: один — энергия, другой — деньги. Ваше редактирование делает ваш вопрос менее ясным, а не более.
Это не дубликат — другой вопрос спрашивает, на что указывает отрицательный знак, это спрашивает, существует ли инвариантность к сдвигу в энергии. Голосование за открытие.

Ответы (7)

Честно говоря, признаков не существует. Энергии не существует. Это всего лишь методы, или модели, или описания, придуманные для нас, чтобы описывать силы, тенденции, поглощение излучения, удары, колебательные движения, направления и т. д. Итак, существует ли отрицательная энергия? Мы можем просто изобрести это, как вы только что описали для потенциальной энергии, так что да.

  • В некоторых ситуациях знак описывает не что иное, как размер значений (когда не имеет значения, где находится начало, например, с потенциальными энергиями с произвольно выбранными точками отсчета),
  • в других ситуациях знак описывает математический акт сложения или вычитания (например, поглощение или выделение тепла),
  • в то время как в других ситуациях знаки описывают направления на предопределенной оси (ваша ось определяет forward , поэтому скорость, движущая вас назад , отрицательна).
  • И т. д.

Знак — это математическое изобретение, которое означает разные вещи в разных контекстах, в зависимости от того, что нам нужно делать.

сообщение о том, что выполнено отрицательное количество работы

«Отрицательный объем работы» относится ко второму пункту выше. Отрицательная работа просто означает, что энергия покидает (математически вычитается) объект. Отрицательный знак здесь не более чем математический.

Вы просто говорите, что математика — это средство описания реальности, а не сама реальность. Это правда. Таким образом, очевидно, что вопрос не может заключаться в том, имеет ли энергия тот же статус реальности, что и этот стул , это ясно, поэтому говорить, что «энергии не существует», довольно пустое утверждение. Вопрос касается нашего описания: играет ли фундаментальную роль в этом описании, какой знак у нас есть?
@Luke На что дан ответ в последней части этого ответа. Помимо того, что ОП специально спрашивает: « Действительно ли существует отрицательная энергия? », Таким образом, приведенный выше подход к ответу.
Это неправильно . Энергия так же физична, как и стул, вы можете определить ее позитивистски и измерить точно так же, как стул измеряется вашими глазами, воспринимающими свет и другие вещи. Бесполезно, как и бессмысленно, называть что-либо «просто математическим построением», все в физике является математическим построением, которое также существует физически.
@AbhimanyuPallaviSudhir Энергию можно рассматривать как представление. Представление переданного импульса, представление температуры, представление электромагнитного излучения, представление тенденции к ускорению. Вопрос "что такое энергия?" по-другому ответить очень сложно.
@Steeven Energy — еще один компонент «импульса». Если представленная вами точка зрения на энергию верна, то она должна быть верна и для других компонентов импульса.
@OktayDoğangün Энергия является компонентом импульса?
@Steeven Энергия и три импульса являются компонентами (четырех) импульса, который является сохраняющейся величиной при локальной трансляционной симметрии в пространстве-времени. Также как время является составной частью (четырех)позиции. Когда вы переключаетесь между системами отсчета, на самом деле вы как бы вращаетесь (технически это называется ускорением) между компонентами энергии и трехимпульсными компонентами, например, Е ′ "=" Е чушь ⁡ ξ + п грех ⁡ ξ где ξ это быстрота. Нет физического различия между пространством и временем или импульсом и энергией, просто наше восприятие времени расщепляет пространство-время на время и 3 объемных компонента.
@Steeven Нет, вопрос «Что такое энергия?» довольно легко ответить — это сохраняющаяся скалярная величина, которая удовлетворяет определенным свойствам, таким как аддитивность. Но это не имеет значения — вы можете называть это представлением или как хотите, дело в том, что оно полностью физическое.
@Steeven Это очень разумный аргумент. Однако как бы вы назвали «5 + (-3)» сложением или вычитанием?
@OktayDoğangün Спасибо за вклад; это может быть на другом уровне, чем то, что требует этот вопрос и ответ. В модели этого Мира, где время и пространство считаются разными свойствами, энергия и импульс также могут считаться разными.
@AbhimanyuPallaviSudhir Это определение не уникально для энергии. В любом случае, я не говорю «не физическое», а «не реальное». Как и цифры на экране вашего интернет-банка, это не настоящие деньги, а только их представление. Мы, конечно, можем обсудить определение «настоящего», но не будем об этом.
@Supernova Это вопрос математического определения. Математически вы с 5 + ( − 3 ) сложение двух чисел, одно из которых отрицательное. Пока ты с 5 − 3 вычитают два положительных числа. Впрочем, это не имеет значения; сложение и вычитание вроде как в одной лиге. Это не более чем математическая терминология и слова, которые мы предпочитаем использовать.
Почему не существует знаков и и энергий, а существуют «силы, тенденции, поглощение излучений, удары, колебательные движения, направления»? Эта линия рассуждений является скользкой дорожкой.
@ my2cts Я понимаю, что это не очень точный метод определения. Скажем так, это способ думать об этом.

Вопрос о «существовании» — философский, а не физический. Некоторые люди возразят, что нельзя быть уверенным в существовании чего бы то ни было, в том числе и самого себя.

Физика занимается созданием математических моделей, которые могут предсказывать результат эксперимента или ситуации. Все физические модели имеют ограниченную применимость, т.е. предсказания точны только при выполнении определенных условий. До сих пор не существует моделей, действительно универсальных и применимых во всех возможных ситуациях.

Отрицательная или положительная энергия — это просто понятия, которые полезны для количественных прогнозов в определенных ситуациях (но не в других).

Например, отрицательная энергия является полезной концепцией, когда энергия движется внутри системы. Если он движется в одну сторону, вы называете это «положительным», если в другую — отрицательным.

Если можно подвергнуть сомнению существование чего угодно, то о чем физика? Лично я считаю, что то, что я называю «объективной реальностью», должно быть постулировано.

Конечно, в некоторых расчетах очень важно, будет ли изменение энергии в некоторой системе положительным или отрицательным. Если вы строите электростанцию, лучше постарайтесь получить положительное количество энергии!

Но это только различия в энергетике. Точка нуля энергии определяется произвольно, и вы всегда можете переопределить ее так, чтобы абсолютный знак Е неважно.

Ну я бы поставил ноль энергии на вакуум. К сожалению, это имеет энергию плюс 10 123 если где-то не ошибся 😀.
@ Люк Это имеет смысл. Однако один вопрос; для позиции мы можем «установить» начало координат, просто объявив, где (что бы это ни значило) находится начало координат, но как можно «установить» ноль для энергии?
@Supernova Как я уже сказал, вакуум устанавливает нижний предел энергии.

Отрицательной энергии не существует, и источник энергии абсолютен, а не произволен. Чтобы измерить энергию системы, вы можете просто измерить ее массу, а затем использовать Е "=" м с 2 найти его энергию (в системе отсчета, где его суммарный импульс равен нулю). Энергия всегда положительна, потому что масса всегда положительна. Может быть, вы найдете какие-нибудь действительно экзотические контрпримеры с эффектом Казимира или что-то в этом роде, но в основном это положительно.

Когда мы говорим, что гравитационная энергия для системы Земля-Луна отрицательна, это просто означает, что энергия ниже, чем она была бы, если бы Луна находилась дальше. Система Земля-Луна имеет определенную массу. Это меньше, чем масса Земли плюс масса Луны, каждая из которых рассматривается отдельно. Это называется «дефектом массы».

Итак, мы говорим, что в гравитационном связывании их друг с другом присутствует отрицательная энергия, но это только для того, чтобы общая сумма энергий была правильной. Общее количество энергии все еще положительно, потому что масса системы положительна.

Когда люди говорят, что происхождение потенциальной энергии не имеет значения, они имеют в виду, что силы являются производными от потенциальной энергии. Если вы добавите константу к потенциальной энергии, это не изменит никаких производных, поэтому, если все, что вам нужно, это найти силы, не имеет значения, если вы добавите константу к потенциальной энергии. Тем не менее, есть только один выбор нуля для энергии всей системы, который учитывает всю энергию, и это тот, который делает Е "=" м с 2 истинный.

Примечание: это предполагает, что мы имеем дело с системами, имеющими фрейм покоя; безмассовые системы не имеют системы покоя.

Энергия – это понятие, которое может быть положительным или отрицательным. Однако он интересен тем, что во многих ситуациях имеет смысл определить «минимальную» энергию. Это отличается от других вещей, таких как должности. Редко существует значимое «минимальное положение», если только не существует симметрии, которая делает такое понятие осмысленным.

Поскольку существует минимум, может иметь смысл присвоить ему значение 0. Мы могли бы выбрать любое значение для его присвоения, но ноль удобен. Если мы сделаем такое присвоение, то будет тривиально показать, что энергия всегда должна быть отличной от нуля.

Уравнения плотности энергии электрического поля для конденсатора с диэлектриком содержат отрицательную составляющую. Эта энергия должна быть подведена, чтобы вытянуть диэлектрик конденсатора. В отличие от большинства компонентов с отрицательной энергией, у этого нет ни плавающего основания (как у большинства потенциальных энергий), ни очевидного правила, которое поддерживает положительную общую энергию. До сих пор не удалось сделать диалектику достаточно малой массы и зарядить конденсатор до достаточно высокого напряжения, чтобы отрицательная составляющая энергии превышала массовую энергию диэлектрика. Если бы это когда-нибудь удалось (а я не знаю ни одного закона, полностью запрещающего это, хотя кажется маловероятным, что это сработает), тогда были бы реализованы компоненты отрицательной энергии, и мы могли бы держать червоточины открытыми.

Следствием сконструированной отрицательной энергии в физике является путешествие во времени в обратном направлении .

До сих пор ответы на этот вопрос были и неуместными, и неправильными. Вопрос не в какой-то философской чепухе о том, действительно ли существует отрицательная энергия или действительно ли существует энергия . Это прямой вопрос о том, существует ли инвариантность к сдвигу в энергии, т.е. если бы энергия Вселенной увеличилась на фиксированную величину, повлияло бы это на физику?

Ответ очевиден : нет , воздействия нет, у вас есть «энергетическая поступательная» инвариантность. Причина, по которой об этом не говорят, заключается в том, что это совершенно бесполезно. Нет смысла увеличивать энергию каждого объекта на одинаковую величину (потому что тогда системе «А + В» придется увеличить свою энергию на 2Е, а не на Е), так что на самом деле вы говорите о сдвиге в вашей системе единиц, где вы вместо этого называете «0 Дж» как «20 Дж», а затем энергия больше не складывается легко (вам нужно вычитать 20 каждый раз, когда вы что-то добавляете). Это все равно, что использовать градусы Цельсия вместо Кельвина или рН вместо концентрации протонов, в этом нет никакого физического значения.

Обратите внимание, что невозможно иметь какую-либо систему единиц, в которой не существует отрицательной энергии, так как вы можете получить сколь угодно отрицательные гравитационные потенциальные энергии вблизи черной дыры, и чтобы перевести -∞ в 0, вам нужно сопоставить все остальное с +∞ .

Редактировать . Глобальные сдвиги в локальной плотности энергии имеют смысл говорить, поскольку это локальное явление, и A + B не должны смещаться на ту же величину, что и A и B. В этом случае физика, очевидно , не является инвариантной . , так как вы получаете больше гравитации.

Отвечая на вопрос, который не был задан, но все остальные отвечают...

Да , энергия существует, это ничего не значит, что что-то является «просто математическим построением». Вы можете определить энергию позитивистски и измерить ее, это принципиально ничем не отличается от измерения стула, что также означает, что вы измеряете свет от стула, падающий на ваши глаза, и т. д.

Извините, но это неправильно. Общая теория относительности чувствительна к глобальным сдвигам в энергии. Во Вселенной нет «энергетической поступательной» инвариантности.
@AccidentalFourierTransform Что именно вы имеете в виду под «глобальными сдвигами в энергии»? Как я уже упоминал, упрощенное преобразование «увеличить энергию всего» непоследовательно — единственная возможная интерпретация такой вещи — это альтернативная система единиц, в которой энергия не является аддитивной (и все физические теории явно инвариантны к ним). Сдвиги в плотности энергии — это совсем другая проблема.
" Вопрос не является какой-то философской чепухой о том, действительно ли существует отрицательная энергия " Цитата из ОП: " существует ли на самом деле отрицательная энергия или ее нет ". Я не думаю, что вопрос идет так глубоко, как вы его интерпретируете.
@Steeven Прочитайте первую строку вопроса. Я ничего не интерпретирую, он спрашивает, оставляют ли изменения в энергии физику неизменной. Это не так уж глубоко, но это вопрос физики.
Я думаю, вы ответили на вашу интерпретацию вопроса. Это отлично. Проблема в утверждении, что « до сих пор ответы на этот вопрос были и неуместными, и неправильными », потому что они отвечали их собственным интерпретациям. Наберите его обратно. Придерживайтесь своей интерпретации вопроса и вашего ответа. Используйте голоса и комментарии, чтобы комментировать другие ответы. Попросите ясности у ОП, а не объявляйте Единственную истинную интерпретацию.
Чувак, ответы здесь построены на предположении, что ОП должен быть идиотом, тянущим кулаки, и мне нужно набрать его обратно? Ответы о том, что «энергия не реальна», ЯВЛЯЮТСЯ неверными, а также претенциозной философской чепухой. Энергия совершенно физична, потому что ее можно измерить. Это физика, а не поэзия, и толковать тут нечего.
Имеет ли энергия знак? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v