آیا این، نقض قانون پایستگی انرژی است؟

[ehsan.helli1]

مگه پایستگی انرژی نباید از دید تمامی ناظر ها برقرار باشه؟!خوب اگه جهان منبسط نشه باز هم ناظری که منبع نور بهش نزدیک میشه redshift رو میبینه!

[TATAR]

همه را از روی نسبیتی نگاه کنید درسته.
اثر دوپلر رو هم به کار بگیرید و توجه کنید.این اثر به خود چشمه ها توجه داره نه نوری که ساطع شده.چشمه و ناظر، نه نور منتشر شده و ناظر

[jhvh]

همه را از روی نسبیتی نگاه کنید درسته.
اثر دوپلر رو هم به کار بگیرید و توجه کنید.این اثر به خود چشمه ها توجه داره نه نوری که ساطع شده.چشمه و ناظر، نه نور منتشر شده و ناظر

مگه داریم انتقال به سرخ در گرانش حرف میزنیم که نسبیت بیاد وسط؟؟!!!

[مهرايين]

سلام و عرض ادب خير نقص نمي شود
مقدار انرژي يک فوتون حاصلضرب ثابت پلانک در فرکانس ان ميباشد خوب حالا به يک فوتون دقت ميکنيم که يک موج الکترومغناطيس است که در امتداد فضا زمان
منتشر ميشود وقتي انتقال به سرخ داريم در واقع منبع و دريافت کننده موج نسبت به هم دور ميشوند و مانند اين است که يک اکارديون يا يک بادبزن کرکره اي را از هم باز کنيم
انرزي کل يا کل بادبزن حفظ ميشود(بقاي انرژي) فقط دندانه هاي بادبزن از هم دور ميشوند پس با افزايش فاصله منبع و گيرنده چگالي انرژي فوتون کاهش يافته اما به دليل بيشتر شدن
طول مسير انرژي کل حفظ ميشود مانند کشي که کشيده شود نازکتر شده چگالي واحد طول ان کم ميشود ولي کل کش ما محفوظ ميماند.

[Squid game]

مثال ساده ش اینه
ماشینی سمت شما میاد ، اگه شما هم سمتش برید ، برخورد شدیدتری خواهید داشت یا اگر ثابت باشید ؟

اگر به سمت هم برید انرژی بیشتری رد و بدل خواهد شد

[rohamavation]

شخصی را در نظر بگیرین که منبع نوری با فرکانس f داره. ناظری را در نظر بگیرین که این نور را می بینه. انرژی هر فوتون که توسط ناظر دریافت می شود E = hf است. ناظر اکنون ثابت است. حال فرض کنید شخصی که منبع نور را در دست دارد شروع به حرکت به سمت ناظر کند، سپس با توجه به اثر داپلر، ناظر نور را با فرکانس f2 دریافت می کند که با f متفاوت است. بنابراین، به گفته این ناظر، انرژی فوتون تغییر می کنه.
هیچ انرژی از بین نمیره. فوتون تغییر نمی کنه، فقط به دلیل سرعت های نسبی خود، آن را متفاوت درک می کنیم. اثر داپلر تغییر در یک موج نیست، فقط تغییر در فرکانس ظاهری موجه. از نظر فنی، اثر داپلر طول موج موج را تغییر می‌دهد که فرکانس ظاهری را تغییر می‌دهد، به همین دلیل است که امواج به رنگ قرمز یا آبی تغییر می‌کنند. E=hf
بنابراین از آنجایی که فرکانس فوتون تغییر نمی کند (باز هم فقط فرکانسی که مشاهده می کنیم تغییر می کند)، انرژی تغییر نمیکنه${\displaystyle v_{\text{s}}}$
${\displaystyle f=\left(1+{\frac {\Delta v}{c}}\right)f_{0}}
$و${\displaystyle \Delta f={\frac {\Delta v}{c}}f_{0}}
$ redshift $\Delta \lambda / \lambda = v/c$
راه دیگری برای تصور آن اینکه برای ناظری در هر فاصله ای از ستاره، اما با همان سرعتی که ما حرکت می کنیم، نور همیشه به قرمز منتقل میشه صرف نظر از اینکه چقدر از ستاره/کهکشان دور باشه. از آنجایی که فرکانس مشاهده شده نور تغییر نمی کنه انرژی نمی تواند تغییر کنه.بیایید وضعیت ساده تری را در نظر بگیریم. من یک توپ را به سمت ماشینی پرتاب می کنم که حرکت نمی کند. برخورد توپ به شیشه جلو می تواند باعث آسیب شود. حالا با همان سرعت توپ را پرتاب می کنم، اما به سمت ماشینی که با سرعت زیاد به سمت من می آید. توپ آسیب بیشتری به شیشه جلو وارد می کند، درست است؟ از منظر ماشین در حال حرکت، توپ سریعتر حرکت می کند. میزان آسیب بستگی به حرکت نسبی توپ و ماشین دارد. اگر ماشین از من دور می شد آسیب کمتری به شیشه جلو وارد می شد. هیچ مشکلی با بقا در انرژی وجود نداره زیرا در مرحله اول برای به حرکت درآوردن خودرو انرژی لازم بود.
در مورد فوتون و آشکارساز هم همینطور است. از آنجایی که آشکارساز به سمت منبع فوتون حرکت می کند، فوتون انرژی بالاتری را می بینه. شما همچنین می توانید آن را به عنوان انرژی ای که آشکارساز جذب می کند از فوتون و کار مورد نیاز برای شتاب دادن آشکارساز در جهت فوتون در نظر بگیرین.
درست مانند ناظران مختلف در مورد انرژی جنبشی یک توپ پرتاب شده، ناظران مختلف نیز در مورد انرژی یک فوتون اختلاف نظر دارند. همه آنها موافق هستند که انرژی در هر تعاملی حفظ می شود. به طور مشابه، آنها در مورد تکانه فوتون اختلاف نظر خواهند داشت. حتی اگر فوتون جرمی ندارد، حرکتی برابر با h/λ دارد
اما می گویند که هنگام حرکت با توجه به منبع، انرژی ذخیره نمی شود. با این حال، می‌توانیم ناظر را ثابت کنیم و منبع را حرکت دهیم. در این حالت برای چارچوب مرجع مشاهده گر انرژی فوتون تغییر می کند.انرژی تغییر فریم نیست. به سادگی انرژی جنبشی - مقادیر مختلف - فریم های مختلف را در نظر بگیرید. و به یاد داشته باشید که همه حرکت نسبی است.
البته، بقای تکانه انرژی در هر چارچوب مرجع وجود دارد، اما مقادیر انرژی و تکانه هنگام تبدیل از یک فریم به فریم دیگر از طریق تبدیل لورنتس تغییر می کند.
یک موج الکترومغناطیسی (نور یا مادون قرمز، فرابنفش و غیره) از میدان های الکتریکی و مغناطیسی عرضی و عمود بر یکدیگر تشکیل شده است. یک اتم در حضور نور در درجه اول به جزء الکتریکی پاسخ می دهد. سپس اتم در معرض میدان الکتریکی نوسان سینوسی قرار می گیرد. در این فرآیند اتم انرژی Eb-Ea = hw0 را از میدان الکترومغناطیسی جذب می کند. ما می گوییم که "فوتن را جذب کرد". اگرچه ما خود میدان را کلاسیک می‌دانیم، اما فوتون واقعاً متعلق به الکترودینامیک کوانتومی است. بنابراین، من به شما پیشنهاد می کنم برای درک جزئیات بیشتر، الکترودینامیک کوانتومی را مطالعه کنید.
در میدان های الکترومغناطیسی یا به طور کلی در میدان ها، انرژی اغلب یک اصطلاح گمراه کننده است. انرژی در میدانها وجود دارد. میدان نشان دهنده انرژی است. درک آن دشوار است، اما وقتی الکترودینامیک را مطالعه می کنید، آن را خواهید فهمید.
اثر طبیعی داپلر با جزئیات بررسی شده و نشان داده شده است که انرژی را همانطور که انتظار می رود حفظ می کند.بله، فوتون ها انرژی خود را از دست می دهند، اما این انرژی برای همیشه ناپدید نمی شود. مقدار اتلاف انرژی (یا افزایش، برای آن موضوع) دقیقاً به همان چیزی است که باید در جهان در حال انبساط (یا منقبض) باشد.پایستگی انرژی در این وضعیت صدق نمی کند زیرا انرژی که هنگام استراحت نسبت به منبع اندازه گیری می کنید و انرژی که هنگام حرکت نسبت به منبع اندازه گیری می کنید در چارچوب های مرجع متفاوتی هستند. انرژی بین چارچوب های مرجع مختلف حفظ نمی شود، به این معنا که اگر مقدار انرژی را در یک چارچوب مرجع اندازه گیری کنید، و مقدار انرژی متناظر را در یک چارچوب مرجع متفاوت اندازه گیری کنید، قانون بقای چیزی به شما نمی گوید که آیا این دو مورد اندازه گیری شده اند یا خیر. مقادیر باید یکسان یا متفاوت باشند. اگر می خواهید از بقای انرژی استفاده کنید، باید تمام اندازه گیری های خود را بدون تغییر سرعت انجام دهید.
در واقع، به نوعی گمراه کننده است که بگوییم انرژی به دلیل جابجایی داپلر افزایش یا کاهش می یابد، زیرا این به این معنی است که فرآیند فیزیکی وجود دارد که انرژی فوتون را تغییر می دهد. در اینجا واقعاً اینطور نیست، صرفاً انرژی کمیتی است که مقداری که برای آن اندازه می‌گیرید به نحوه اندازه‌گیری آن بستگی دارد.
برای اطلاعات بیشتر، نگاهی به آیا انرژی جنبشی یک کمیت نسبی است؟ آیا هنگام اعمال آن برای بقای معادلات انرژی معادلات ناسازگاری ایجاد می کند؟پاسخ بالا صحیح اما ناقص است. حتی در یک قاب مرجع "نظاره گر"، مشاهده این موضوع آسان است که فوتون ها انرژی بیشتری را به گیرنده منتقل می کنند، زمانی که منبع انتشار به سمت گیرنده مذکور حرکت می کند، در مقابل دور شدن از گیرنده مذکور. انرژی در واقع توسط فوتون ها به دست می آید یا از دست می رود.
این به دلیل فشار تشعشع رخ می دهد. منبع گسیل انرژی جنبشی را به فوتون های ساطع شده در جهت حرکت از دست می دهد در حالی که انرژی جنبشی را از فوتون های ساطع شده در جهت مخالف به دست می آورد. به طور مشابه، فوتون‌ها انرژی جنبشی را به گیرنده منتقل می‌کنند و اگر گیرنده به سمت منبع انتشار حرکت کند، انرژی جنبشی را از دست می‌دهد یا اگر گیرنده از منبع دور می‌شود، انرژی دریافت می‌کند. از آنجایی که فوتون ها همیشه با سرعت نور حرکت می کنند، انرژی به دست آمده / از دست رفته به عنوان تغییر در طول موج مشاهده می شود.