¿Qué se entiende por gravedad/energía/curvatura del espacio-tiempo positiva y negativa?

Esta es una afirmación muy engañosa que sigue siendo promocionada en los libros de divulgación científica y en los medios de comunicación.

Pregunté sobre esto antes aquí.

Energía total del Universo

Por lo que puedo ver, hay mucha controversia sobre lo que significa la energía total en el contexto de la relatividad general, por lo que las afirmaciones sobre la "energía negativa de la gravedad" que equilibran la energía positiva de la materia son básicamente vacías.

No hay respuesta, me temo, pero agregaría mi solicitud ingenua a la de Mumtaz. Es cierto que escuché esta afirmación de "energía negativa" en un programa de televisión de divulgación científica, pero dado que fue hecha por el propio Stephen Hawking, no se puede descartar. Parecía sugerir que en el surgimiento conjunto del espacio y la masa-energía para formar el universo, el componente espacial incorporaba la energía negativa necesaria para equilibrar el componente positivo de masa-energía.

Encuentro esto difícil ya que entiendo que "espacio" significa separación de cuerpos materiales, que bajo los campos de fuerza atractivos (gravedad, fuerzas nucleares fuertes y débiles, etc.) representa energía potencial positiva (más o menos una constante cosmológica).

Quizás Hawking quiere decir que la energía potencial en el espacio proporciona un sumidero de energía cinética y radiante y, por lo tanto, podría describirse como un depósito de energía negativa. La condición de "salir de la nada" implicaría, sin embargo, que este depósito puede llenarse de alguna manera exactamente absorbiendo toda la energía cinética y radiante en un estado final de separación. Tal teoría seguramente debería tener algo que decir sobre el enfoque de ese punto final. ¿Lo hace?

Realmente no tengo los antecedentes para entender tales asuntos, pero esta presentación de Alan Guth me dio al menos una idea de lo que significa decir que la energía de un campo gravitacional es negativa (lo que Guth llama un "milagro de la física"). .

A partir del minuto 0:52:00 de ese videoclip, Guth presenta este experimento mental...

... donde se da por hecho que no hay campo gravitacional (y por lo tanto no hay energía gravitatoria ) dentro de una "capa hueca de masa". Luego, Guth postula disponer las poleas fuera del caparazón y hacer que el caparazón se encoja , de modo que encierre un volumen más pequeño.

Si esas poleas hipotéticas estuvieran acopladas a dínamos, generarían energía a partir del "colapso". Entonces, en el tercer diagrama anterior, dado que el espacio entre el volumen cerrado original y final (ahora más pequeño ) ahora contiene un campo gravitatorio, y dado que todo el experimento mental es un "sistema cerrado" dentro del cual la energía total permanece constante, el (positivo ) la energía "extraída" del proceso debe ser igual a la energía (negativa) de la gravedad recién presente en el volumen sombreado de arriba.

Esa explicación me funciona.