Чому чорні діри мають позитивну енергію?

Як Хокінг міг дійти висновку "[...], а чорні діри мають позитивну енергію . Тому порожній простір стабільний. Такі органи, як зірки чи чорні діри, просто не можуть з'явитися з нічого. Але цілий Всесвіт може". Для мене це мало б сенс, якщо чорна діра має негативну енергію.

Цитата з книги "Великий дизайн" , сторінка 180:

Якщо загальна енергія Всесвіту завжди повинна залишатися нульовою, і це коштує енергії для створення тіла, то як цілий Всесвіт може бути створений з нічого? Ось чому повинен бути такий закон, як гравітація. Оскільки гравітація приваблива, гравітаційна енергія є негативною: треба виконати роботу, щоб розділити гравітаційно пов'язану систему, наприклад землю та місяць. Ця негативна енергія може врівноважувати позитивну енергію, необхідну для створення речовини, але це не зовсім так просто. Наприклад, негативна гравітаційна енергія Землі становить менше мільярди позитивної енергії частинок речовини, з яких складається Земля. Тіло, таке як зірка, матиме більше негативної гравітаційної енергії, і чим вона менша (чим ближче різні її частини одна до одної), тим більшою буде ця негативна гравітаційна енергія. Але перш ніж вона зможе стати більшою, ніж позитивна енергія речовини, зірка розвалиться до чорної діри, а чорні діри мають позитивну енергію. Тому порожній простір стабільний. Такі органи, як зірки або чорні діри, не можуть просто з’являтися з нічого. Але цілий Всесвіт може.

Щоб зрозуміти це, ви повинні зрозуміти, що означає мати негативну чи позитивну енергію.

Слідуючи прикладу, наведеному в тексті, гравітаційне притягнення Землі та Місяця - це система з негативною енергією. Це відбувається тому, що для скасування системи потрібен вклад енергії . Треба виділити енергію, щоб розділити їх, тим самим вимагаючи введення енергії в систему, щоб розбити її.

Матерія, що містить Землю, - це вся позитивна енергія. Ви можете отримати енергетичний вихід з цієї речовини і , таким чином , воно повинно бути позитивним. Прикладом вироблення енергії може бути гравітаційна допомога навколо Землі, радіоактивний розпад ядерних матеріалів на Землі або знищення речовин-антиматеріалів частинок Землі. Будь-який процес, який передбачає взаємодію матерії, яка виробляє енергію у вигляді тепла / світла / що завгодно, виводить цю енергію із земної речовини і являє собою енергію. Зауважте, що енергія в матерії може приймати різні форми, такі як тепло, рух або просто внутрішня енергія, що міститься в речовині (через відомий$E=mc^2$ рівняння)

Чорна діра, подібно до Землі, просто складається з речовини (хоча і в якійсь невідомій формі у сингулярності), і як така енергія може бути витягнута з цієї речовини, що робить її системою з позитивною енергією.

Причина - через теорему про позитивну енергію в GR. Дивіться для короткого якісного опису wikipedia.

Це, мабуть, трохи надто вдосконалено, щоб пояснити це у "The Grand Design".