宇宙膨胀为什么会导致光子能量降低？
如果你仔细想想，这其实和宇宙膨胀有点像。随着宇宙变大，光子所处的空间“变宽”了，光子的能量自然会降低。但，这个说法听起来像借口，是不是感觉哪里怪怪的？其实，区别就在于光子是被动被拉长的。你小时候玩过没？拿不带针的注射器一头堵住，然后猛地抽，就像抽真空一样，针筒里面的空气被拉伸了。光子在宇宙里也是类似的被动拉伸，波长变长，频率降低，能量就降了。这就是宇宙膨胀导致光子发生红移的原因。
恒星发出的能量去哪儿了？红移能量又流向哪里？
- 恒星内部的能量主要来源于热核反应，氢核聚变成氦核时，会发生质量亏损，这部分亏损的质量转化为能量。比如公式3H+2H=4He+n中，释放的能量约为17.59MeV（百万电子伏）。
- 这些能量通过多种方式向宇宙空间散发，包括光子、中微子以及高能带电粒子（也就是宇宙射线，主要是质子和少量其他带电粒子），这些能量其实并没有消失。
- 光子是不可能永远消失的。它是电磁相互作用的一个量子，这种电磁效应在整个宇宙都是守恒的。随着宇宙膨胀，电磁波的波长被拉长，形成红移，但这并不会影响光子的“强度”。
- 红移导致光的频率降低，是因为光子沿着弯曲的时空外法线运动，由高曲率向低曲率方向移动，相当于光子克服了引力势能，能量转化为宇宙膨胀本身的“功”。这就是光子能量减少的真正物理原因。
- 简单来说，随着宇宙膨胀，光子失去的能量并不是凭空消失，而是以某种形式“注入”到宇宙的膨胀过程中。如果宇宙未来收缩，这部分能量还能以相反的方式回到光子中。
相关问题解答
-
光子红移后，能量真的没了么？
哇，这个问题超棒！其实啊，光子红移时，它的能量看起来变少了，但它的能量并不是“没了”。它是被宇宙膨胀“吸收”了，能量变成了宇宙膨胀本身的功，就像你花力气拉伸弹簧，能量转移了，不是消失啦。 -
恒星产生的能量是怎么散发出去的？
你知道吗？恒星通过核聚变产生大量能量，这些能量会以光子、中微子和宇宙射线的形式向外散发。它们从来没“消失”，只是转换成不同的能量形式，飞出恒星，进入宇宙空间。 -
宇宙膨胀会一直持续下去吗？
这个嘛，目前科学家们还在研究呢！如果宇宙继续膨胀，光子能量会一直被拉长降低；但如果未来宇宙膨胀停止反转，能量又可能回到光子身上，超神奇对吧？ -
为什么说光子是被动被拉长的？
说白了，光子不像我们主动拉伸东西，它是被宇宙空间的膨胀“拖拽”着变长波长。就像气球上的点被气球吹大一样，光子波长被“拉长”，频率变低，能量也就变少啦。
本文来自作者[柳语智]投稿，不代表龙云科技立场，如若转载，请注明出处：https://www.beyac020.com/ylzx/202510-43oN90at7KC.html
评论列表（3条）
我是龙云科技的签约作者“柳语智”
本文概览：宇宙膨胀为什么会导致光子能量降低？ 如果你仔细想想，这其实和宇宙膨胀有点像。随着宇宙变大，光子所处的空间“变宽”了，光子的能量自然会降低。但，这个说法听起来像借口，是不是感觉哪...
文章不错《宇宙膨胀中光子能量真的凭空消失了吗？》内容很有帮助