Professor, pode me explicar a diferença entre energia negativa e positiva? Por qual razão se diz que a energia cinética é positiva e a potencial gravitacional é negativa? Ou também que a radiação hawking são partículas quantizadas do campo do vácuo com energia negativa e positiva..

Existem quatro modalidades de energia: cinética, potencial, térmica e radiante. A energia cinética é a que um sistema material possui por estar em movimento, a potencial por estar experimentando uma interação. A energia radiante não é uma propriedade da matéria e sim da radiação, isto é, dos fótons e dos outros bósons intermediários. A energia térmica é um conceito estatístico, resultante de energias caóticas, cinéticas e potenciais, das partículas constituintes de um sistema no referencial de seu centro de massa. A energia cinética é sempre positiva, já que, quando um sistema sofre uma diminuição dela, ele exerce um trabalho positivo sobre o que provocou essa diminuição. A potencial pode ser positiva ou negativa, pois se trata de um valor de calibre, isto é, para o qual o importante são suas variações e não seus valores. Então, no caso de um sistema que experimente uma interação atrativa, as variações são positivas quando a separação aumenta e negativas quando diminui. Se o sistema experimenta uma interação repulsiva, as variações são negativas quando a separação aumenta e positivas quando diminui. Para as interações cuja intensidade decai com o aumento da separação, ela não existe a uma separação infinita. Portanto, um sistema nessa situação, tem energia potencial nula. Ora, se a interação for atrativa, ela só pode aumentar com o aumento da separação e ser nula no infinito, se os valores aquém do infinito forem negativos. É o que acontece com a interação gravitacional e com a interação elétrica entre cargas de sinais opostos. A energia radiante é positiva pois, quando a radiação é absorvida por algum sistema material, ela provoca um aumento na energia cinética ou/e potencial desse sistema. Note que radiação, de modo diverso da matéria, pode ser emitida e absorvida à vontade, não possuindo distinção entre matéria e antimatéria. Matéria e antimatéria, por outro lado, exibem conservação da existência, exceto na aniquilação mútua entre duas partículas correspondentes de matéria e antimatéria (com o surgimento de radiação).