科學家在觀察宇宙的同時,為何發現宇宙中還有光線紅移的情況?

2023-07-09 09:00:05 字數 1574 閱讀 1339

1樓:小白家美食

宇宙是浩瀚無窮的宇宙當中有很多秘密,科學家通過儀器探測發現了光線紅移。這也是宇宙中一種獨特的形態。

2樓:南歌

我覺得這種現象的話是比較正常的,畢竟宇宙空間是比較大的,那麼很多東西我們都還是不瞭解的。

當光子在宇宙學上發生紅移時,其能量會流向何處?為什麼?

3樓:新科技

當一個光子產生宇宙學紅移,這個光子所含有的能量去了**呢?

一個宇宙光子所具備的能量是不會消失或轉移的。動能並不屬於物體的一種內在屬性,它的價值是取決於它的觀察者的。假設你開了一槍射出了一枚子彈,它是具有強大的動能的,對嗎?

但如果假設當我乘坐一架超音速飛機與這枚子彈並行飛行,並且伸出手抓住了這枚子彈。在我看來,這枚子彈是停滯的,同我的飛機相較是靜止的。

當我抓住它的時候,並沒有什麼動能問題需要我擔心;在我的空間參考裡這枚子彈是靜止的,因此它的動能為0。那能量究竟去哪了呢?答案是能量**都沒有去;因為在兩個完全不同並且並不相容的空間裡,答案永遠都是不一致的。

同樣的道理也適用於宇宙光子。當我們測量那些光子,我們和發出光子的介質並不處於同一個空間座標。

首先,我們是以相對速度相對於該介質進行著運動。其次,我們身處不同的引力環境下;現今時代的平均重力勢相較宇宙初期稠密的重力要遠遠小的多。想象自己站在一個強重力場的物體表面(這個表面的重力勢可以與問題中的光子被髮出時的平均重力勢相比較)而該物體正以高速相對於各向同性空間座標進行運動(它相對於發出光子的介質確實是相對停滯不動的)這枚即將到達的光子的動能其實於它被髮出時的動能是一樣的。

用簡單點的話來說,光子在被髮出後在被接收到前的這段時間裡並沒有與任何物質互相作用。它並沒有獲得或失去任何能量。能量之所以不同是因為觀察者(也就是你自己)所在的空間座標與光子到達時的空間及發出光子的介質所在的空間不同的,這是由於包括宇宙膨脹,遙遠物體之間產生的執行速度,還有長久以來的重力勢變化而導致的。

在宇宙紅移中,光子被傳播到更廣闊的空間中,相對於恆星發出的光線,向長波方向移動。光子在紅移中會損失部分能量,這部分能量轉化為光子的整體勢能。

這是因為在宇宙紅移超光速的情況下,光子波長被迫拉長,其較弱的能量無法適應波長,能量和頻率會被降低,但仍保持部分動質量。這些最後都轉化為它的勢能。

在我們膨脹的宇宙中,光子紅移時能量守恆嗎?

4樓:悠悠說百態

能,世間萬物都是遵守能量守衡原理的,能量不會無緣無故的消失。

5樓:等待拯救的

如果宇宙膨脹,光子將會紅移;如果宇宙收縮,取而代之的將是藍移。想象一個終極版本的宇宙,通過膨脹,它充滿了物質並有了一個光子,我們跟蹤並禁止這個光子與其他粒子相互作用。在任何給定的時間,光子都具有電磁輻射量子所具有的所有特性,包括傳播方向,偏振,以及波長。

當光子在膨脹的宇宙中傳播時,它們會受到膨脹的影響,波長變長。較長的波長意味著能量的減少,而能量的減少意味著能量不是守恆的,或者能量一定去了某個地方。無論如何,這都是一個巨大的宇宙之謎。

6樓:愛情來了擋不住

可以的,因為光的移動速度非常的快,而且它的能量也是很強大的。

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