这个问题跟广义相对论的哈密尔顿表述(Hamiltonian formulation of general relativity)中的约束方程有关。

举个例子,在引力场上minimally couple一个scalar field [公式] ,就对应著下面的作用量:

[公式] .

将时空分成一个个等时的类空超曲面以后(也就是把时空划分成无数份「每一瞬间」的空间),我们可以选类空曲面上的度规 [公式] 以及scalar field [公式] 作为正则坐标(canonical coordinates),它们对应的共轭正则动量(conjugate canonical momentum)是 [公式][公式] 。然后我们便可以将上面的作用量改写成 [公式] ,其中 [公式][公式] 分别是进行划分以后的时空度规中的lapse function和shift vector。 [公式][公式] 的具体表达式不难得到,这里不赘述。将作用量相对于 [公式][公式] 进行变分就可以立即得到两个约束方程 [公式] ,其中第一个就是scalar constraint,也叫做energy constraint,第二个叫做momentum constraint。因此对于Hamiltonian我们有 [公式] 。(关于 [公式] 的三个约束方程中的等号代表的都是weakly equality)

「总能量为零」只是一种不严谨的通俗说法。


很简单呀,说白了这就是怎么定义零能量的问题。

假想有一个绝对平静的池子,一丝波浪都没有,此时水平面以上水的体积是零,水平面以下空气的体积也为零。我们记录下这个平面的位置,不妨叫它零平面。零平面以上的水体积叫正体积,以下的空气体积叫负体积。

这时通过任意方式让水起浪,无论浪多大,零平面上下体积相加恒为零。

PS. 此例子中空气不溶于水,且两者都不可压缩。


总能量为定值是合理的,总能量为零则是相对而言了,令定值为零就是了。实际是几种能量形式在相互转换,并产生作用。


看过一个科普视频是这么说的。质量是正能量,引力是负能量,两者加起来是个非常小的数,几乎为零


还有可能是所有的能量最终也会爆发,由最大值变为零(我也瞎编的)


是的,因为我们每个人都有很多正能量和负能量,正负抵消所以等于零。(我瞎编的)


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