宇宙总能量是守恒的吗?为什么以不同参考系看能量不同，我一直思考想不通

Question

我们知道速度是相对的，我们在以接近光速运动的物体上看宇宙的时候,把自身作为参考系静止那么其它物体就会以接近光速运动,那么在以这个物体参考系的世界中,其它物体的速度都接近光速，能量都接近无穷大.
那么是否以不同速度的参考系中，宇宙的总能量是不同的，因为物体的速度不同能量不同

Answer 1

是的，在不同参考系能量是可以不同的，但这不意味着能量不守恒

能量守恒说的是某个反应过程中，某参考系测得的系统的总能在反应前后保持不变
而不是说，某个物体，不同参考系测得的能量相同
以接近光速的物体为参考系，用这个系去考察核反应之类的过程，总能都是守恒的
你这是典型的没有区分开不变量和守恒量：
守恒量如总能，按以上所说定义；
不变量才是你理解的那个在不同参考系看来都相同的，典型的不变量是静质量追问

那宇宙总能量是怎么算的，是以什么作为参考系，我们说宇宙有总质量，但是在不同参考系中，他的总能量是不同的，那么宇宙的总质量也是不同的。那么我们宇宙的总质量难道不是变化的吗？

追答

谈及宇宙的能量，就不能用参考系的概念，因为全时空的能量比如ADM能量是用定义在时空类空无限远切空间的ADM4动量和类空超曲面单位法矢做内积得到的，参考系或者说观者世界线类时，在类空无限远处没有定义，观者四速不能充当类空超曲面法矢，所以无法谈及相对参考系的ADM能量
以及，对宇宙这样的非渐进平直时空，没有总能或总质量的定义