Hallo!
Wenn ein Photon aufgrund der Kosmologischen Rotverschiebung bei der Ankunft weniger Energie hat, als bei der Entstehung, wo ist dann diese fehlende Energie geblieben?
Grüße
Andreas
Hi,
Es ist keine Energie verlorengegangen. Im Inertialsystem der Galaxie, von der das Photon in der Vergangenheit ausgesendet wurde, hat das Photon auch jetzt noch dieselbe Energie, bzw. dieselbe Wellenlänge. Die Wellenlänge wird aber durch die zwischenzeitliche Expansion des Universums größer. Deshalb messen wir in unserem Inertialsystem.eine größere Wellenlänge. Es ist also sozusagen ein rein geometrischer Effekt, kein energetischer.
Anders gesagt: Wenn man die Wellenlängenvergrößerung, also die Frequenzverminderung, als Energieverlust interpretieren möchte, dann ist diese Energie in die Expansion des Raumes übergegangen.
Ähnlicht bei der gravitatitven Rotverschiebung, da geht auch keine Energi verloren: Da geht die Energie des Photons in die „gravitative“ Raumkrümmung über. Es ist ein Effekt der Geometrie der Raumzeit.
Gruß
Metapher
Gruß
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Die kosmologische Rotverschiebung ist kein Dopplereffekt. Die Wellenlänge des Photons vergrößert sich mit dem Skalenfaktor. Entsprechend verringert sich seine Energie. Auf diese Weise verringert sich auch das Verhältnis der Gesamtenergien von Strahlung und Materie im Universum.
OMG! Natürlich nicht! Hab ich das irgendwo behauptet?
In der Erklärung bemühte ich mich, den Begriff „Skalenfaktir“ zu umgehen. Ich ging davon aus, daß dem Andreas dieser Begriff nicht geläufig ist (sonst hätte er nämlich diese Frage nicht gestellt 
)
Was meinst Du denn sonst damit, dass das Photon im Inertialsystem der Galaxie, von der das Photon in der Vergangenheit ausgesendet wurde, dieselbe Energie bzw. dieselbe Wellenlänge hat? Das ergibt nur mit dem Dopplereffekt Sinn.
Die Energie des Photons ist nicht erhalten und das muss sie auch nicht, weil in einem expandierenden Universum keine Energieerhaltung gilt. Die Gesamtenergie der Strahlung verringert sich mit 1/a. Die Gesamtenergie der Materie bleibt annähernd gleich. Die dunkle Energie wächst mit a³.
Das ist - zumindest für einen Laien - irreführend formuliert. In einem expandierenden Universum (mit globaler Krümmung) gibt es kein globales Inertialsystem. Der allgemeinrelativistische Vierer-Vektor ist daher nur lokal eindeutig definierbar. Der klassische Energiererhaltungssatz ist nur in einer asymptotisch flachen (= euklidischen) Raumzeit sinnvoll definiert …
Wie wir inzwischen zu vermuten Anlass haben, ist (zumindest das beobachtbare) Universum allerdings euklidisch flach. Wenn sich das verifizieren lässt, wird das auch die Diskussionen um universelle Energierhaltung nochmal auf einen neuen Stand bringen.
Dass es im expandierenden Universum keine globale Energieerhaltung gibt, hat nichts mit der Krümmung zu tun. Nach dem Noether-Theorem sind Erhaltungsgrößen mit bestimmten Symmetrien verbunden. Bei der Energieerhaltung ist es die Zeittranslationsinvarianz. Das heißt, dass die Wahl des Startzeitpunktes bei ansonsten gleichen Startbedingungen keine Rolle spielt. Allein die Existenz des Urknalls zeigt, dass das in unserem Universum nicht der Fall ist. Energieerhaltung gibt es nur auf räumlichen und zeitlichen Skalen, bei denen die Expansion vernachlässigbar ist.
Vielen Dank für den Link. Dort ist es gut erklärt.
weil hier offensichtlich einige Experten sind…
eine allgemeine Frage: kennt ihr den „Christoph Poth“? Der hat einige, ganz erstaunliche, Ansichten zur (Astro)Physik.
Würde mich interessieren, was ihr als Experten davon hält. Ich kann als Laie dem leider nicht mehr folgen - habe diesbezüglich nichts studiert oder bin darin ausgebildet; dennoch sehr interessiert.
Der scheint für mich auch kein klassischer „Schwurbler“ zu sein der nur auf Klicks geil ist… Macht für mich einen seriösen Eindruck.
Wer gerne mal in ein paar andere Ansichten der Physik eintauchen will?.. würde mich freuen eure Meinung über seine Aussagen hier zu finden… vor allem was das Licht betrifft.
Ich weiß nicht ob ich eine Homepage hier einfach so reinstellen kann.
https://www.einsteins-universe.com
ansonsten lautet sie: www . einstein-universe(PUNKT)com
LG
Baumi
Ps.: er hat auch einige interessante Interviews auf youtube (mit Charles Fleischhauer… ja, der ist umstritten, aber da gehts wirklich um die sachliche Diskussion der Physik. echt interessant)
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