Rotverschiebung = Energieverlust? (u. Energieerhaltungssatz)?

6 Antworten

Hallo LeckerBrokkoli,

der Energieerhaltungssatz wird bei der kosmologischen Rotverschiebung NICHT verletzt.

Hier ist das, wie ich finde, einigermaßen anschaulich erklärt:

http://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/rotverschiebung/417

Man darf auch wenn es um Energieerhaltung geht, nicht einfach Äpfel mit Birnen vergleichen sozusagen.

Die Energie der Photonen ist vom Bezugssystem abhängig, von dem aus man sie betrachtet. Das Bezugssystem einer sehr weit entfernten Galaxie hat aber einen ganz anderen Skalenfaktor als unseres, weil sich seit dem Aussenden der Photonen halt die Raumzeit ausgedehnt hat.

Insofern könnte man sagen, dass die Energie der Photonen an die veränderte Raumzeit verloren wurde - damit im Universum aber natürlich erhalten blieb.

Grüße

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Diplom in Physik, Schwerpunkt Geo-/Astrophysik, FAU

Die Photonen selber verlieren keine Energie, sie erscheinen nur für den Beobachter rotverschoben, da sich dieser relativ zur Lichtquelle bewegt (bzw. entfernt).

Bei der Rotverschiebung ändert sich nicht die Strahlung, sondern die Wahrnehmung des Betrachters. Siehe "Doppler-Effekt".

Ist eine Frage des Bezugssystems. Energie ist relativ und bleibt nur im gleichen Bezugssystem erhalten.

bei zunehmender Entfernung trifft die gleiche Energie auf eine größere Fläche, daher kommt an einem Ort dieser Fläche weniger Energie an.

Die normale Energieabnahme (im Quadrat zur Entfernung) hat nichts mit der Rotverschiebung bzw. mit Geschwindigkeit zu tun.

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@Ralph1952

wenn sich Beobachter und Quelle relativ voneinander entfernen, treten Rotverschiebung und Energieabnahme (am Ort des Beobachters) schon gleichzeitig auf ? oder nicht ?

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