Keine Energie Erhaltung bei Licht?
Hallo Leute.
Theoretisch kann Energie ja nicht erzeugt oder zerstört werden, sie kann nur umgewandelt werden.
Doch wenn das licht von weit entfernten Sternen mit kurzen Wellenlängen zu uns kommt, wird es durch die Expansion des Universums doch länger, und lange Wellenlängen haben weniger Energie als kurze.
Also wo geht diese Energie hin?
8 Antworten
Energie ist immer auch an die Betrachtung und das Bezugssystem gebunden. So ist zB die kinetische Energie ja immer Bezugsystemabhängig.
Die scheinbare Verletzung der Energieerhaltung ergibt sich dann wenn man falsche bzw inkompatible Definitionen der Energie in Verbindung mit diesen Phänomenen verwendet.
IdR ist daher der Energiebegriff in der Relativitätstheorie weitaus komplexer definiert als in der klassischen Physik wodurch die Energieerhaltung nach wie vor gilt.
Im Falle der kosmologischen Rotverschiebung nimmt die Energie nicht ab sondern nur die Wellenlänge nimmt zu, was in der Maxwelltheorie ja auch durchaus möglich ist. Das ganze sträubt sich dann lediglich mit der Quantenmechanischen Beschreibung weil sich die transportierte Energie pro Photon ändert.
Ob dieser Umstand bereits behoben wurde kann ich nicht sagen, aber es gibt einige solcher Diskrepanzen zwischen RT und Quantenmechanik.
Das stimmt und in diesem Fall geht Energie "verloren". Die Energieerhaltung ist gebunden an bestimmte Symmetrien, in dem Fall die Homoginität der Zeit. Diese ist allerdings bei einem expandierendem Universum nicht gegeben, somit gibt es auch keine Energieerhaltung, die eingehalten werden müsste.
Leider sind so viele weitere Antworten hier komplett falsch..
sie wird auf mehr Raum verteilt
Stell Dir vor, ein Stern leuchtet für nur eine gewisse Zeit.
Wenn er sich von uns entfernt braucht das Licht gegen Ende länger bis zu uns.
Daher sehen wir den Stern länger leuchten. Woher kommt die Energie für die zusätzliche Leuchtdauer?
Aus der Rotverschiebung!
energie ist bezugssystemabhängig.
siehst du ja auch beim klassischen doppler effekt. wenn sich sender und empfänger relativ zu einander bewegen, dann ist die energie beim empfänger ja auch eine andere als beim sender.
ähnliches passiert bei der kosmischen rotverschiebung. sender und empfänger sind nicht zueinander in ruhe.weil es in einer expandierenden raumzeit so etwas wie relative ruhe zueinander and zwei verschiedenen orten gar nicht gibt. daher gibt es in einer expandierenden raumzeit auch gar keinen globalen energieerhaltungssatz, weil sich gar kein globales inertialsystem in welchem dieser gelten würde definieren lässt.