블랙홀이 긍정적 인 에너지를 갖는 이유는 무엇입니까?

호킹은 어떻게 "[...] 그리고 블랙홀은 긍정적 인 에너지를 가지고 있습니다 . 그것이 빈 공간이 안정적인 이유입니다. 별이나 블랙홀과 같은 물체는 아무 것도 나타나지 않을 수 있습니다. 그러나 온 우주는 할 수 있습니다."? 블랙홀에 부정적인 에너지가 있다면 나에게 의미가 있습니다.

책 The Grand Design , 페이지 180 에서 인용 :

우주의 총 에너지가 항상 제로로 유지되어야하고 몸을 만드는 데 에너지가 필요한 경우 어떻게 전체 우주를 무에서 만들 수 있습니까? 그렇기 때문에 중력과 같은 법이 있어야합니다. 중력이 매력적이기 때문에 중력 에너지는 부정적입니다. 지구와 달과 같은 중력에 의해 구속 된 시스템을 분리하기 위해 노력해야합니다. 이 부정적인 에너지는 물질을 만드는 데 필요한 긍정적 인 에너지의 균형을 맞출 수 있지만 그렇게 간단하지는 않습니다. 예를 들어, 지구의 음 중력 에너지는 지구가 만들어지는 물질 입자의 양 에너지의 10 억분의 1 미만입니다. 별과 같은 몸은 더 부정적인 중력 에너지를 가질 것이고, 더 작을수록 (다른 부분이 서로 더 가까울수록),이 부정적인 중력 에너지는 더 커질 것입니다. 그러나 그것이 물질의 양의 에너지보다 커지기 전에 별은 블랙홀로 붕괴되고 블랙홀은 양의 에너지를가집니다. 빈 공간이 안정적인 이유입니다. 별이나 블랙홀과 같은 물체는 아무 것도 나타나지 않습니다. 그러나 온 우주가 할 수 있습니다.

이를 이해하려면 부정적인 에너지 또는 긍정적 에너지를 갖는 것이 무엇을 의미하는지 이해해야합니다.

본문에 나오는 예에 따르면 지구와 달의 중력은 부정적인 에너지를 가진 체계입니다. 시스템을 취소하려면 에너지 입력 이 필요하기 때문 입니다. 에너지를 분리하기 위해 에너지를 공급해야하므로 시스템에 에너지를 공급하여 분리해야합니다.

그러나 지구를 구성하는 문제는 모두 긍정적 인 에너지입니다. 당신은 에너지를 얻을 수있는 출력 이 문제에서을 따라서는 양수 여야합니다. 에너지 출력의 예는 지구 주변의 중력 지원 , 지구 내 핵 물질의 방사성 붕괴 또는 지구 입자의 물질 반물질 소멸 일 수 있습니다. 열 / 빛의 형태로 에너지를 생성하는 물질 상호 작용을 포함하는 모든 프로세스 / 그 에너지를 지구의 물질에서 꺼내어 에너지 출력을 나타내는 것. 물질의 에너지는 열, 운동 또는 물질에 포함 된 본질적인 에너지 (유명한 방정식을 통해)와 같은 여러 형태를 취할 수 있습니다.$E=mc^2$

지구와 매우 흡사 한 블랙홀은 단순히 물질로 구성되어 있으며 (단일성에서는 알려지지 않은 형태이지만)이 물질에서이 에너지를 추출 할 수 있기 때문에 에너지가 긍정적 인 시스템이됩니다.

그 이유는 GR의 긍정적 에너지 정리 때문입니다. 간단한 질적 계정 인 wikipedia를 참조하십시오.

'The Grand Design'에서 설명하기에는 아마도 너무 진보되었을 것입니다.