Расширение вселенной забирает энергию?

[Физик-Лирик]

Квант - это неделимая порция волны. Как я понимаю, все фотоны определенной частоты равны по длине.
Получается у нас плотность энергии уменьшилась, это верно. Но любой фотон микроволнового излучения будет обладать меньшей энергией, чем гамма - верно?

Первая фраза нуждается в пояснении, т.к. совершенно не понятно, что вы имеете в виду. Фотон - хорошо, пусть квант, - это частица (бозон, чтобы быть точнее). Свет - это поток фотонов. Каждый фотон имеет свою энергию, зависящую от частоты. Полный поток энергии - это количество фотонов помноженное на энергию, если частоты одинаковые (в единицу времени перпендикулярно единичной пловерхности - то, что вы назвали плотностью энергии). Любой фотон в микровлновом спектре обладает меньшей энергией по сравнению с гамма излучением.

чето не понял к чему вы приплели спектральное разложение. Нам это не надо, у нас есть один фотон - т.е. квант. Пусть 13 млрд лент назад он был гамма квантом, щаз вселенная стала больше - он стал квантом микроволнового излучения. Гамма квант более энергетичен
Вопрос - куда делась энергия?

О спектральном разложении мы говорили, когда рассматривали "классические" волны и говорили о волновом пакете. Сами же привели пример с лодкой.

[Физик-Лирик]

Я это принимал во внимание. Но вселенная то замкнутая система - раширяется одновременно везде.
Т.е. выпустили квант, а через 13 млрд лет он уже электрон выбить не может хотя мог

Кинетическая энергия это другое - в вашем примере она виртуальная. Да, она появилась относительно ракеты, но если столкнется с солнцем она вполне себе перейдет в другие виды, а вот остальные объекты остались неподвижны и там ничего не поменялось
А в случае с потерей энергии фотона все по другому

Ой, любите вы словами кидаться : "виртуальная" энергия. В каком смысле кинетическая энергия виртуальна? Она вполне конкретна. В системе координат ракеты (предположим, что она инерциальна), есть солнце и есть неподвижная ракета. После столкновения центр масс будет продолжать двигаться как до столкновения. Да, кинетическая энергия солнца перейдет в другие формы.
Так за счет чего у вас в итоге фотон, не имеющий массы, теряет энергию? Только не делите энергию на скорость света в квадрате, называя результат массой. Чтобы еще больше "запутать", а что вообще вы называете массой? Энергию? Тогда зачем использовать разные термины.

[Flash-04]

С массой надо оперировать в терминах ОТО, тогда не будет путаницы. Но боюсь что TC ещё на нужном для этого уровне.

[OtherSide]

Я это принимал во внимание. Но вселенная то замкнутая система - раширяется одновременно везде.
Т.е. выпустили квант, а через 13 млрд лет он уже электрон выбить не может хотя мог

Кинетическая энергия это другое - в вашем примере она виртуальная. Да, она появилась относительно ракеты, но если столкнется с солнцем она вполне себе перейдет в другие виды, а вот остальные объекты остались неподвижны и там ничего не поменялось
А в случае с потерей энергии фотона все по другому

1 Ой, любите вы словами кидаться : "виртуальная" энергия. В каком смысле кинетическая энергия виртуальна? Она вполне конкретна. В системе координат ракеты (предположим, что она инерциальна), есть солнце и есть неподвижная ракета. После столкновения центр масс будет продолжать двигаться как до столкновения. Да, кинетическая энергия солнца перейдет в другие формы.
2 Так за счет чего у вас в итоге фотон, не имеющий массы, теряет энергию? Только не делите энергию на скорость света в квадрате, называя результат массой. Чтобы еще больше "запутать", а что вообще вы называете массой? Энергию? Тогда зачем использовать разные термины.

1 По примеру с ракетой: ну ракета разгоняется и летит в сторону звезды. Да, относительно ракеты появилась у нее энергия, относительно же других объектов нет энергии, в чем тут парадокс?
На квантовом уровне энергия и масса фактически эквивалентны, например в теории можно сделать черную дыру из одних фотонов - если сконцентрировать колоссальную энергию в одном месте - и энергия будет работать как масса. Собственно в этом месте вопросов у меня нет

2 У фотона энергия - это его частота. Вот этот момент мне не особо понятен, почему так. Я даже кораблик рисовал - для аналогии волн на воде. А так как вселенная расширилась, то и частота фотона упала, а значит и энергия. В этом непонтяки

[OtherSide]

Квант - это неделимая порция волны. Как я понимаю, все фотоны определенной частоты равны по длине.
Получается у нас плотность энергии уменьшилась, это верно. Но любой фотон микроволнового излучения будет обладать меньшей энергией, чем гамма - верно?

Первая фраза нуждается в пояснении, т.к. совершенно не понятно, что вы имеете в виду. Фотон - хорошо, пусть квант, - это частица (бозон, чтобы быть точнее). Свет - это поток фотонов. Каждый фотон имеет свою энергию, зависящую от частоты. Полный поток энергии - это количество фотонов помноженное на энергию, если частоты одинаковые (в единицу времени перпендикулярно единичной пловерхности - то, что вы назвали плотностью энергии). Любой фотон в микровлновом спектре обладает меньшей энергией по сравнению с гамма излучением.

Ну так в этом и вопрос. Гамма фотоны превращаются в микроволновые с растягиваением пространства . Они обладают меньшей энергией. Получается, что бы энергия сохранилась, нужно что бы фотонов стало больше с расширением вселенной

[IL]

Получается, что бы энергия сохранилась, нужно что бы фотонов стало больше с расширением вселенной

Необязательно. Вот кудa вселенная расширяется? В никуда где вселенной нет? Нет, онa расширяется как горизонт, то есть вы видите больше и больше, дальше и дальше. Отсюда красное смещение -- чем дальше галактика, тем она древнее и более "красная". Время и расстояние эквивалентны. Космические микроволны довольно древние, поэтому они и смещены относительно видимого света и будут дальше смещаться в процессе расширения.

[OtherSide]

Получается, что бы энергия сохранилась, нужно что бы фотонов стало больше с расширением вселенной

Необязательно. Вот кудa вселенная расширяется? В никуда где вселенной нет? Нет, онa расширяется как горизонт, то есть вы видите больше и больше, дальше и дальше. Отсюда красное смещение -- чем дальше галактика, тем она древнее и более "красная". Время и расстояние эквивалентны. Космические микроволны довольно древние, поэтому они и смещены относительно видимого света и будут дальше смещаться в процессе расширения.

Вы согласны, что фотоны теряют энергию с расширением вселенной?

[IL]

Получается, что бы энергия сохранилась, нужно что бы фотонов стало больше с расширением вселенной

Необязательно. Вот кудa вселенная расширяется? В никуда где вселенной нет? Нет, онa расширяется как горизонт, то есть вы видите больше и больше, дальше и дальше. Отсюда красное смещение -- чем дальше галактика, тем она древнее и более "красная". Время и расстояние эквивалентны. Космические микроволны довольно древние, поэтому они и смещены относительно видимого света и будут дальше смещаться в процессе расширения.

Вы согласны, что фотоны теряют энергию с расширением вселенной?

Излучение меняет длинну волныы. Т.е. при взаимодействии кванта излучения с веществом выделится меньше энергии. Полная энергия может при этом не измениться. Как-то так.

[Физик-Лирик]

1 По примеру с ракетой: ну ракета разгоняется и летит в сторону звезды. Да, относительно ракеты появилась у нее энергия, относительно же других объектов нет энергии, в чем тут парадокс?

Здесь как раз никакого парадокса нет.

2 У фотона энергия - это его частота. Вот этот момент мне не особо понятен, почему так. Я даже кораблик рисовал - для аналогии волн на воде.

Рассматривайте это (энергию фотона) как экспериментальный факт квантовой механики. Я уже говорил выше, что между классической физикой и квантовой механикой нет аналогий, поэтому сравнение с волнами на воде может не туда завести.

А так как вселенная расширилась, то и частота фотона упала, а значит и энергия. В этом непонтяки

Хорошо, а для расширения Вселенной нужна энергия?

[IL]

Получается, что бы энергия сохранилась, нужно что бы фотонов стало больше с расширением вселенной

Необязательно. Вот кудa вселенная расширяется? В никуда где вселенной нет? Нет, онa расширяется как горизонт, то есть вы видите больше и больше, дальше и дальше. Отсюда красное смещение -- чем дальше галактика, тем она древнее и более "красная". Время и расстояние эквивалентны. Космические микроволны довольно древние, поэтому они и смещены относительно видимого света и будут дальше смещаться в процессе расширения.

Вы согласны, что фотоны теряют энергию с расширением вселенной?

Излучение меняет длинну волныы. Т.е. при взаимодействии кванта излучения с веществом выделится меньше энергии. Полная энергия может при этом не измениться. Как-то так.

Вдогонку. Закона "сохранения количества квантов" -- нет. Квант -- это событие, а не величина.

[OtherSide]

Излучение меняет длинну волныы. Т.е. при взаимодействии кванта излучения с веществом выделится меньше энергии. Полная энергия может при этом не измениться. Как-то так.

Можно ли это понмать, что все фотоны обладают одинаковой энергией?

По моему это противоречит закону сохранения. Квант может поглотиться лишь полностью. Т.е. если при поглощении кванта выделяется меньше энергии это эквивалентно что в кванта энергия меньше

[OtherSide]

Вдогонку. Закона "сохранения количества квантов" -- нет. Квант -- это событие, а не величина.

Закона сохранения кол-ва квантов действительно нет. Но то что при расширении вселенной фотоны начинают почковаться мне кажется маловероятным

[IL]

Излучение меняет длинну волныы. Т.е. при взаимодействии кванта излучения с веществом выделится меньше энергии. Полная энергия может при этом не измениться. Как-то так.

Можно ли это понмать, что все фотоны обладают одинаковой энергией?

По моему это противоречит закону сохранения. Квант может поглотиться лишь полностью. Т.е. если при поглощении кванта выделяется меньше энергии это эквивалентно что в кванта энергия меньше

Нет. Фотон = квант, событие. Можно сказать, что для выделения такого же количества энергии нужно больше событий, если излучение длинноволновое

[OtherSide]

Нет. Фотон = квант, событие. Можно сказать, что для выделения такого же количества энергии нужно больше событий, если излучение длинноволновое

Еще раз: вот летит фотон, простанство растянулось, фотон тоже. Значит он обладает меньшей энергией. Куда она ушла?

[IL]

Нет. Фотон = квант, событие. Можно сказать, что для выделения такого же количества энергии нужно больше событий, если излучение длинноволновое

Еще раз: вот летит фотон, простанство растянулось, фотон тоже. Значит он обладает меньшей энергией. Куда она ушла?

Фотоны не летают. Они проявляются только при взаимодействии.