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Negative Energie



Als Negative Energie werden Energiezustände von Quanten und Quantensystemen bezeichnet (das heißt z.B. Eigenwerte des Hamiltonoperators der Schrödingergleichung oder der Diracgleichung) deren numerisches Vorzeichen negativ ist.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Der Grund für das negative Vorzeichen von Energiewerten ist die Willkür bei der Festlegung des Energienullpunkts. Da nur Energiediffernzen gemessen werden können ist der absolute Wert nicht festgelegt, sondern wird immer relativ zu einem willkürlich beziehungweisen sinnvoll gewähltem Nullpunkt angegeben.

Beispiele

  • In einem endlichen Potenzialtopf beispielsweise gibt es Lösungen für gebundene Elektronenzustände, die diskrete negative Energiewerte (Eigenwerte) haben - während hierbei freie Zustände positive Energiewerte aufweisen.
  • Lösungen der Diracgleichung sind neben dem Elektron mit positiver Energie auch sein Antiteilchen mit negativer Energie - das Positron.
  • Auch bei der Klein-Gordon-Gleichung werden die Lösungen negativer Energie als Antiteilchen interpretiert, hier von Bosonen mit Spin 0.

siehe: Nullpunktenergie, Dirac-See, Diractheorie, Vakuumenergie

 
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