Импульс и энергия фотона

Изменяются ли импульс и энергия фотона, когда он путешествует из далеких галактик через Космос?

Оно делает. Взгляните на en.wikipedia.org/wiki/Gravitaional_redshift .
ОП не говорит о фотонах, выбирающихся из гравитационного колодца.
@josephh Я отметил, что «когда он путешествует из далеких галактик», далекие галактики являются гравитационными колодцами.
Ясно, что ОП имеет в виду универсальное красное смещение расширения, а не гравитационное красное смещение. Ваше здоровье.
В этом вопросе отсутствует контекст: откуда вы взяли утверждение, что импульс и энергия фотона не меняются?

Ответы (1)

Фотон, путешествующий через межгалактические расстояния в космосе, действительно теряет энергию и импульс из-за расширения пространства-времени (вселенского расширения). Это называется космологическим красным смещением , когда длина волны, при которой первоначально излучается свет, удлиняется по мере его прохождения через расширяющуюся Вселенную, что означает, что фотон теряет энергию.

Энергия фотона определяется выражением

Е "=" час с λ
где час постоянная Планка, с это скорость света, а λ длина волны фотона. Так что если λ увеличивается, энергия уменьшается.

Импульс фотона равен

п "=" Е с "=" час λ
что означает, что он также теряет импульс из-за универсального расширения.

Здесь мы предполагаем, что фотон движется через пустое пространство и не взаимодействует (и не испытывает красного смещения) с гравитационными полями массивных объектов. То есть потеря энергии происходит только за счет расширения Вселенной (фотон «взаимодействует» только с расширяющейся Вселенной).

Куда он теряет Энергию и импульс? И если это так, почему мы все еще можем это увидеть!?
Привет, AM Это на самом деле вопрос, который обсуждался много раз. Вопрос сохранения энергии в космологических моделях далеко не ясен. На самом деле сохранение энергии в общей теории относительности всегда было проблематичным. Взгляните на этот вопрос и ответы/ссылки в нем. Ваше здоровье.
Существует также гравитационное красное смещение. Разве космологическое красное смещение не является эффектом Доплера? То, что вы описываете, звучит намного интереснее, чем автомобили, спасающие жизни (формула относится к гравитационному, а не космологическому красному смещению, последнее является эффектом Доплера, а первое - нет).
@PeterBernhard Гравитационное красное смещение возникает, когда электромагнитные волны выходят из гравитационного колодца. Космологическое красное смещение возникает из-за расширения Вселенной. Обратите внимание, что доплеровский сдвиг обычно относится к относительному движению между источником и наблюдателем. Какие формулы вы имеете в виду? Я перечислил два уравнения, которые выражают энергию и импульс фотонов.
Википедия, на которую вы ссылаетесь, говорит: «Чтобы получить эффект красного смещения, используйте уравнение геодезии для световой волны, которое есть ...», за которым следует какая-то формула, которая не соответствует перечисленным вами. - Признаюсь, в свое время я ошибался, считая космологическое красное смещение чистым эффектом Доплера. Кажется, они считают космологическое красное смещение своего рода гравитационным красным смещением, если судить по формуле, которую я не смог пропустить и скопировать (со страницы, связанной с Википедией). На мой взгляд, та формула, которую вы не перечислили, не относится ни к гравитационному красному смещению, ни к доплеровскому красному смещению.
@PeterBernhard Верно. Согласно моему последнему комментарию, приведенные выше уравнения являются общими и описывают энергию и импульс квантовых частиц. Они не имеют ничего общего с красным смещением как таковым. Ваше здоровье.
Импульс и энергия фотона
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v