评宇筠锋《“正能量”之我见》一文
作者:whoami
引用:
物理学中能量的定义一般是:物体做功的本领。值得注意的是,能量并非实
体,它是物理实体的一种属性——只要物理实体能在某种条件下对外做功,我们
就说该实体具有能量这种属性。当然,一切物理实体都必然能在某种条件下对外
做功,所以,能量是所有实体都具备的一种基本属性。
某个物理实体(或系统)所具有的总能(总能量)包含其静能和动能,静能
(静止能量)是非负的,动能也是非负的,所以,总能也是非负的。考虑到已知
的静能为零的实体就光子、胶子、引力子这三样,而它们的动能又总也不能为零
(即找不到能追赶上它们的光速参照系),因此,事实上总能总是正的。
当你说“静能(静止能量)是非负的”时,我想你是把M0*c^2,即静止质量
乘以光速平方也算在总能量里的。这就有了问题。
1.你前面说了,能量的定义是“物体做功的本领”,而且“能量并非实体,
它是物理实体的一种属性”。也就是说能量和实体是两个不同的概念,而且一个
是另一个的属性。这里的“实体”就是质量为M0的粒子,它的总能量就是动能加
势能。你就不能再把M0的部分当作是它能量了,否则不就成了说“能量的能量”
了吗?这在逻辑上是不通的。况且,在经典力学的框架里,M0*c^2也不具有做功
的本领。
2.即使我们把M0*c^2项算进总能量里,从力学基本原理出发也并不能必然得
出“静能(静止能量)是非负的”这一结论。想象一个系统由两个分别带正负电
的粒子组成。如果我们把静电作用为零,也就是相距无穷远时的势能设为零,那
么相距有限距离时的势能就是负值。注意由于我们可以让该粒子倒质量任意
小(但不为零),使得在有限距离范围M0*c^2总小于静电势能的绝对值,也就是
说该系统的总能量总是负的。
所以从“中学物理”“做功的本领”的角度,把静止质量的相对论能量
M0*c^2算作系统的总能量是不合适的。即使把它算进去,也不能必然得出系统总
能量非负的结论。系统的总能量仍然取决于势能零点取在哪里。(SciFans.Net)