能量是一个有必要一直为正的量，至少这是直觉告知咱们的。假如每个单个粒子都从必定体积中移除，直到没有剩余任何或许带着能量的物质，那么就达到了极限是吗？或许即便是从真空空间中也能提出取能量吗？量子物理学一次又一次地证明它与咱们的直觉相对立，在这种情况下也是如此。在某些条件下，负能量是答应存在的，至少在必定的空间和时间范围内是答应的。
维也纳科技大学、比利时布鲁塞勒大学和印度理工学院坎普尔分校的一个世界研讨小组现在现已研讨了负能量的或许程度。现实证明，不管考虑哪种量子理论，不管假定世界中的对称性怎么，“借用”能量总是有必定的约束。能量能够小于零，但就像向银行借钱相同，这种能量终究有必要“还清”。维也纳科技大学理论物理研讨所的Daniel Grumiller教授说：在广义相对论中，一般假定能量在世界中的任何时候、任何地方都大于零。
这对引力有一个十分重要的成果：能量经过公式E=MC 与质量相关联，因而，负能量也意味着负质量。正质量彼此招引，但质量为负时，引力或许忽然变成一种斥力。但是，量子理论答应负能量存在，依据量子物理，在特定方位从真空中借用能量是或许的，就像从银行借钱相同。很长一段时间，科学现在不知道这种“能量信贷的最高金额以及有必要付出的或许利率”。关于这种”利息“(在文献中称为”量子利益“)的各种假定现已宣布，但还没有达到全面的成果。
2017年证明所谓的“量子零能量条件”(QNEC)，经过将相对论和量子物理联络起来，为能量的“借用”规则了必定约束：因而答应小于零的能量，但只能在必定范围内，而且只在必定时间内。能有多少能量在能量信誉极限耗尽之前，从真空中借来的依赖于一个量子物理量，即所谓的羁绊熵。在某种意义上，羁绊熵是衡量一个体系行为受量子物理操控的程度，假如量子羁绊在空间的某个点起到关键作用。例如挨近黑洞边际，那么在一段时间内或许会呈现负能量活动，而且该区域中的负能量成为或许。
Grumiller现在能够和Max Riegler和Pulastya Parekh一同推行这些特别核算。Max Riegler在维也纳科技大学的Daniel Grumiller研讨小组完成了论文，现在哈佛担任博士后。来自坎普尔(印度)IIT的Pulastya Parekh是Erwin Schr dinger研讨所和TU Wien的客人。Grumiller表明：之前一切考虑都是指遵从狭义相对论对称性的量子理论。但现在现已能够证明，负能量和量子羁绊之间这种联络是一种更遍及的现象。
不意味着违背能量守恒定律
清晰制止从真空中提取无限能量的能量条件，关于十分不同的量子理论是有用的，不管对称性怎么。能量守恒定律是不能被智取的，当然，这与奥秘的“逾越一致机器”无关，听说它们惹是生非地发生能量，由于它们在奥秘的圈子里重复呈现。
自然界答应能量在某一特定时间段内小于零的现实并不意味着违背了能量守恒定律，为了在某个方位启用负能量流，有必要在紧邻的方位有补偿性的正能量流。即便工作比曾经幻想的要杂乱一些，能量也不能从无中取得，即便它能够变成负能量。新研讨成果现在对负能量设置了严厉的边界，然后将其与量子力学的典型特点联络起来。
博科园｜研讨/来自：维也纳科技大学
参阅期刊《物理谈论快报》
DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.121602
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