“正能量”究竟是什么？

如今，“积极能量”这个词被公众用来表达积极乐观的心态，它也在互联网上迅速流行起来。新浪、新华、Renmin.com等新闻门户网站经常看到“传播正能量”的新闻标题。这个短语现在已经成为当今世界报纸媒体的主流话题。每个人都想成为一个积极向上的人，所以很多人每天都以积极的态度来诠释。然而，你可能不知道的是“正能量”这个词本身来自理论物理学，是物理学家在上世纪中叶提出的一个概念。那么，这到底意味着什么呢？

“正能量”一词最初来自物理学家保罗·狄拉克，他在他的巨著《量子力学原理》中首次提出了这样一个理论。有些人可能会错误地认为做积极工作的物体有积极的能量，但事实并非如此。事实上，正能量是物理学的一个属性。它总是以负面能量存在。要理解什么是正能量，我们必须首先理解一个名词:真空零点能量。根据物理学，正能量是指真空中高于零点能量的能量。

保罗·狄拉克

众所周知，在经典物理学中，真空的定义是空气被抽出的空间。在普通人眼里，真空是一个没有物质或能量的空白区域。然而，这种说法在量子力学中是完全错误的。量子力学认为真空不是完全空的。不仅如此，在真空中还有大量正负虚拟粒子对。这些波动的虚拟粒子对会重复产生并相互湮灭。这种效应被称为“量子涨落”。它使真空充满了大量的能量，这是普通粒子共振的动能来源。

量子涨落

为了验证这些虚拟粒子能量的存在，物理学家亨德里克·b·g·卡西米尔曾在20世纪40年代设计了一个量子化实验:考虑一对接地的电中性金属板，并将它们置于真空中。此时，如果金属板中存在虚光子(粒子)(也可视为量子化辐射的光子气体)，假设其波长等于两个金属板之间的间隔——当金属板彼此靠近时，间隔将变小，并且虚光子(粒子)将由于相对较长的波长而被挤出。我们越靠近对方，金属板中的虚拟粒子就越少，这将导致金属板外侧的虚拟粒子比内侧多。

卡西米尔效应

此时，由于金属板外侧的虚拟颗粒数量大于内侧的虚拟颗粒数量，外侧的虚拟颗粒将在两块金属板上产生向内的压力，就像从矿泉水瓶的外层抽取空气时的大气压力一样。后来，科学家们实际上检测到了这种力，从而证实了真实空气中确实存在由量子波动产生的背景能量。为了纪念卡西米尔的成就，物理学家称这种效应为卡西米尔效应(这种力也被称为“卡西米尔力”)。

卡西米尔效应

现在我们知道卡西米尔力来自真空中包含的虚拟粒子的能量。那么，这种能量通常也被认为是物理系统中最低能级的能量。我们称系统的状态为“基态”。众所周知，一个原子由几个电子和一个原子核组成。电子的运行是由库仑力支持的。在量子力学中，库仑力是由虚拟光子的电子交换产生的基本力。因此，当电子处于最低能级(-13.6eV)，即基态时，虚拟光子的所有能量都是真空能量，这也可以解释为量子共振的最低能量，在零点(绝对零度)向粒子提供动能。因此，真空能也被称为“真空零点能”，这是学术标准的名称。

正能量和负能量

正如我们前面说过的，物理学中的正能量概念是大于真空零点能量的能量。所以，既然有正能量，现在就有一个问题，那就是，有负能量与之相反吗？答案是肯定的，比真空高的零点能量叫做“正能量”。另一方面，当一种物质的能量密度低于真空的零点能量时，我们说这种物质具有负能量。