什麼是負質量？

1樓：Lukinhasasa

另外，負質量在凝聚態體系裡面是廣泛存在的。在半導體裡面，因為週期性條件，產生了能隙和能帶。具體半導體理論你可以去百科。

導帶底部的電子是負質量，價帶頂部的空穴是正質量。空穴是由於電子被激發到導帶而形成的一些等效正電荷。這些質量通常被看做等效質量，因為在不同相互作用下，電子在這裡可以表現為負質量。

那麼你會問，那到底有沒有真正的負質量呢？我會說，你覺得等效是什麼？那麼你覺得那些基本粒子就一定不是「等效」的嗎？

Anderson 說過，more is different！誰也不知道那些基本粒子是基本的，或者是乙個多體現象，在這裡我更偏向於後者。現在，在量子場論（研究基本粒子必用的工具）裡面，質量作為引數存在，當然不同的scale，這個東西會變化。

凝聚態物理也可以用量子場論描述，剛剛說了，凝聚態體系裡面可以光明正大出現負質量，所以正質量的規律是不是基本，也不好說。

但是在涉及到引力相互作用時，我們就會發現，現在的理論給出的東西是有問題的。因為其實質量最很程度關聯到引力，而在廣義相對論描述下，這個概念和粒子物理有點區別。通常人們認為在基本粒子領域是沒有負質量的，不過這個分類確實是讓人很不舒服，因為確實有可能那些基本粒子也是一些多體現象的衍生。

上面的那篇文章告訴你，引力的難處在於它和自己couple，還要和其他所有相互作用couple。

在廣義相對論裡面，要恰當地定義能量，是需要一些限制的，雖然我們知道，這些限制是很像我們宇宙中那些物質的行為的，但是這樣的定義不能說是非常完美自然。然後質量實際就是能量的形式。在研究星體或者黑洞這些東西的時候，我們又面臨這定義質量，因為在這種意義下，這些新的定義是必要的。

我們讓這些定義變得可以在極限情況下變成經典引力裡面我們知道的那些東西的樣子，這樣是合理的，但是仍然不自然。有乙個定義叫做 ADM formailism，它可以保證在一些條件下，我們得到的能量總是非負的。這是乙個定理，被 Shoen 和丘成桐證明了。

但是這只是在那些條件下。更廣義的能量正定性，還沒有被證明。以上是廣義相對論中的能量（質量）的一些定義。

這些詳細的內容可以在Carroll的書中找到。

現在我們還沒有真正的量子引力，所以這些基本問題我們都還沒有辦法完全理解。答者也相信，必須要有量子引力，我們才能根本地理解各種相互作用，能量，時空這些概念。不過，現在我們對這些概念的理解已經相當專業相當深刻也相當有用了，只是還不夠我們去解釋一切。

2樓：

說過存在度質量的話，應該這樣定義，有關質量的一切物理屬性，與目前認識宇宙的物理屬性相反，大小一致。

也就是說，

a. 正負質量的兩個物體，引力表現為斥力，大小與正常世界的引力相同，F=GMm/R^2;

b. 負質量物體的靜態能量E=-mc^2，也就是說質量損失，要吸收能量，加入還有對應的反物質的話，正反物質消失的同時，吸收大量能量;

c. 在負質量天體周圍，時間被拉伸

這樣，在合理分布負質量物質後，可以做到類似「遮蔽」電場一樣「遮蔽」引力場

3樓：裴根

從太空向地球墜落的物質相對地球質量應該是負吧。應該說0點處幾乎無能量獲接近於零。六維空間一直存在，與其三維空間相反還有乙個三維空間。

兩個空間相較於零點所有能量釋放，勢能為零。所釋放能量將兩個空間分開造就新一輪勢能。

4樓：csxiao

我覺得負質量的物體不太可能存在，按照廣義相對論（Hoffmann, Banesh. "Negative Mass," Science Journal, April 1965, pp. 74-78），如果存在這樣的物質，就會存在這樣的機制：

正質量的物體發出引力波，減少其能量，會變成負質量物質，所有物質都不穩定。

負質量物質違反了相對論的乙個重要原理：正能量原理。如果時空中存在負的能動量張量（casimir效應可以局域地製造出這種效果），很多奇怪的東西會冒出來，比如蟲洞，時間機器（存在閉合時間線）什麼的。

5樓：王沛宇

近代物理提出來反物質概念，反物質的質量被認為是負的關於反物質：http://

zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E7%89%A9%E8%B4%A8