Нарушает ли закон сохранения импульса красное смещение фотонов от расширения Вселенной?

Соотношение энергии-импульса,

Е 2 знак равно м 2 с 4 + п 2 с 2 ,

найдем импульс безмассовой частицы:

п знак равно Е с знак равно час ν с

Однако расширение Вселенной приводит к красному смещению света. Это должно уменьшить импульс фотонов. Куда должен пойти импульс, чтобы сохранялся закон сохранения импульса?

Это вопрос, отличный от astronomy.stackexchange.com/questions/18613/… ?
@RobJeffries Да, потому что, насколько я знаю, сохранение энергии не работает в GR. Я спрашиваю об импульсе.
Свет смещается в синий цвет, когда попадает в сверхскопления, а затем смещается в красный цвет немного меньше, когда поднимается из гравитационного колодца постоянно расширяющегося скопления. По сути, расширение заставляет вселенную вести себя не как закрытая система с точки зрения энергии или импульса; но это только в очень больших масштабах.

Ответы (1)

В теории относительности можно представить себе единый закон сохранения, объединяющий сохранение энергии и импульса — сохранение четырехкратного импульса . Энергия и импульс являются нулевой и первой-третьей компонентами четырехимпульса соответственно. Такие законы сохранения возникают из-за инвариантности лагранжиана относительно переноса в пространственно-временных координатах.

В общей теории относительности эти законы сохранения являются локальными понятиями, которые (как думает большинство людей) могут применяться только в локальных, инерциальных (плоских) системах отсчета. В частности, они не могут быть применены к изменяющемуся пространству-времени и, следовательно, не могут быть применены к ситуациям, связанным с расширением Вселенной.

Второй абзац немного запутан и создает впечатление, что между экспертами есть разногласия, хотя их нет. Проблема не в том, «меняется» ли пространство-время или имеет ли времяподобный вектор Киллинга. Это как раз условие сохранения энергии пробных частиц. Вопрос в том, искривлено ли пространство-время. (В качестве побочного вопроса, здесь не относящегося к делу, есть способ получить глобально сохраняющуюся массу-энергию в случае асимптотически плоского пространства-времени.)