적색 이동시 빛의 에너지는 어디로 가나 요?

우주의 팽창에 대해 이야기 할 때, 그것은 빛의 적색 이동에 의해 증명 될 수 있다고합니다.

나는 아마추어입니다, 그래서 나는 정확하지 않습니다,하지만 여기 내가 생각하는 것입니다.

적색 이동은 빛의 파장을 증가시킵니다. 더 높은 파장 = 더 낮은 주파수 = 더 적은 에너지.

내 가정이 정확하다면 빛으로부터의이 에너지는 어디로 가는가? 그렇지 않다면 어디에서 잘못된 가정을 했습니까?

문제는 에너지 보존이 일반 상대성 이론에서 미끄러운 개념이라는 것입니다. 앞뒤로 논증이 있지만 대부분의 사람들은 에너지 보존이 현지 법일 뿐이라는 것을 받아들입니다. 이는 현지 관성 틀에만 적용되며 우주 전체에 적용될 수는 없습니다. 그러나 우주가 확장됨에 따라 관성 프레임 을 식별 하는 것은 매우 어렵고 우주적으로 중요한 양을 포함하는 프레임은 아닙니다.

이것이 의미하는 것은 우주의 팽창에 영향을받지 않을 정도로 지역 "상자"를 작게 만들면 에너지 절약이 적용된다는 것입니다. 그러나 물론 그러한 상자에서는 상자가 우주의 확장에 영향을받지 않기 때문에 같은 에너지로 광자가 들어오고 나갈 것이므로 광자의 적색 편이는 없을 것입니다.

이에 대한 답을 얻는 한 가지 방법은 에너지 절약이 단일 참조 프레임에 적용되는 법이라고 말하는 것입니다. 참조 프레임을 변경해도 작동하지 않습니다. 일반적인 상대성 이론은 참조 프레임을 변경하는 것이 아니라 특별한 상대성 이론에서도 더 간단한 질문이 나타나기 때문에이 점을 더욱 어렵게 만드는 것은 사실입니다. 광원이 당신에게서 멀어지고 있고 그 광원이 잠시 켜졌다가 꺼지면, 그 광원에서 멀어지고있는 수신기는 멀리 떨어지지 않는 것보다 적은 총 광 에너지를 감지합니다. 소스가 검출기로 들어가는 빔인 경우에도 마찬가지입니다. 따라서 검출기가 멀리 이동하고 적은 에너지를 감지하면 똑같이 물어볼 수 있습니다. 누락 된 에너지는 어디로 갔습니까?

답은 누락 된 에너지가 없다는 것입니다. 이동하는 탐지기는 항상 그 빔에 더 적은 에너지가 있었고, 더 적은 에너지가 전체적으로 보존되었다고 생각했다. 에너지 절약은 주어진 참조 프레임 내에 있습니다. 총알의 참조 프레임으로 변경하면 총알의 에너지조차 훨씬 줄어 듭니다.