古詩詞大全網 - 成語故事 - 隨著宇宙的膨脹,光子失去能量(紅移)。這種能量會流向何方?

隨著宇宙的膨脹,光子失去能量(紅移)。這種能量會流向何方?

在壹個不斷膨脹的宇宙中,光子不會真的流失能量。它的變化比所謂的流失更為微妙,並且與參照系有關。

首先,要知道能量大小是取決於參照系統的。比如,壹輛飛速馳騁的車有著強大的動能,沒錯吧?但是,坐在壹輛於另壹條車道上與之並行的飛馳汽車裏去看它,相對於後者來說,前者就是靜止的,也就是說以第二臺車為參照物,第壹臺車的動能是 0 。那麽這就意味著那臺車能量流失了嗎?顯然不是。

在以下兩種情況下,壹個遙遠的光子會發生宇宙學紅移。第壹種就是多普勒紅移:我們正在遠離作為光子源的遙遠星系,也就是說我們能觀測到光子的頻率正在逐漸降低。其二是存在引力時間延緩並產生了引力紅移:光子來自於曾經整個引力場更強的時候,因此時間也會流逝得更慢壹些。相較於我們更快的時間周期,光子就會發生紅移。

光子實際上不會與任何會使它獲得或失去能量的東西發生相互作用(盡管的確可以將我之前說的重新解釋為光子子與重力場之間的相互作用,而非將其解讀為壹種時空幾何的影響)。

光子能永遠不會消失。那是壹個錯誤的?印象?。

壹個光子是電磁相互作用中的壹個量子。

這種電磁?效應?是壹種整個宇宙的守恒?效應?。我們所在的宇宙是充滿電磁能量的。

隨著宇宙的膨脹,電磁波的波長也隨之拉長,從而定義了?紅移?。但這樣的膨脹並不會影響光子的?強度?。

這也就是光子以光速運動的原因,也就是說它們不會失去?能量效應?。

而實際上是電磁波以光速傳播,而光子本身根本不會傳播。它只是出現在電磁波?碰到?壹個障礙物,並被我們的肉眼或技術設備所?發現?的地方。

它進入了不斷膨脹的宇宙的重力場中。

同樣,如果從地球發射壹枚火箭到冥王星,那麽火箭的動能也會轉換為重力勢能。