Libertin schrieb:wenn man bedenkt, daß in der gestreckten Gisela letztlich immer noch genauso viel Energie drin steckt wie in der gestauchten Gisela und Gisela daher immer noch "nur" Gisela ist. Besser wäre daher wohl eher von "gestreckter" und "gestauchter" Gisela zu sprechen.
Yepp, das ist ja auch meine Version in
perttivalkonen schrieb:Gisela wurde von der Raumexpansion mitgedehnt, sie ist in die Breite gezogen (oder länger geworden). Aber die Zahl der Wellen ist gleich geblieben. Und damit auch die Menge der Energie, die in Gisela steckt.
Die Aufspaltung in "zehn Giselas" hab ich nur als alternative Betrachtungsweise reingeschrieben, als "kann man auch so betrachten".
Und ich befürchte, dies ist auch die orthodoxe Betrachtung in der Physik. Denn in der Tat spricht man a) davon, daß ein Photon bei Streckung der Wellenlänge entsprechend Energie verliert bzw. bei Stauchung gewinnt, b) von der Energiemenge eines Photons als frequenzabhängig, wobei die Frequenz als Zahl der Wellen pro Zeiteinheit bestimmt wird, was dasselbe ist wie die "Zahl der Wellen pro stets gleich langem Strahlenabschnitt". Übertragen auf mein Beispiel: Wenn der Strahlenabschnitt, der einst das Photon "Gisela" mit Energiegehalt X abhängig von Wellenlänge Y" war, nun auf zehnfache Länge gestreckt wurde, dann besitzt Photon Gisela nun nur noch den Energiegehalt von 1/10 X abhängig von der 10Y-Wellenlänge. Dann entspricht Photon Gisela noch immer einem so kurzen Strahlenabschnitt wie am Anfang, womit es neun weitere genauso lange Strahlenabschnitte gibt, die nunr ein eigenes Photon darstellen müssen. Eben Hannelore bis Paula.
Ein Strahl, der gestreckt ist, hat die selbe Energiemenge, nur eben auf eine größere Länge verteilt. Entweder ist die Zahl der Photonen dieses Strahlenabschnitts gleich geblieben und die Energiemenge pro Photon ebenso, oder der Energiegehalt pro Photon hat sich verringert, und es gibt entsprechend mehr Photonen, sodaß die Gesamtenergie des langen niedrigfrequenten Strahls und des kurzen hochfrequenten Strahls wieder exakt gleich ist.
Wie rum es nun "realiter" ist, ist mir schnurz. Klar, fürs Erklären verwirrt das mit den zehn Photonenschwestern einbisserl. Aber solange die Photonenenergie sich über "E[des Photons] = h * v = (h * c) / lambda" berechnet, müssen sich die Photonen bei Strahlenabschnitts-Verlängerung vermehren.
Kann ich nix für.
Libertin schrieb:Yepp, man könnte auch sagen, daß statt Energie verloren, die Raumzeit die abgebene Energie in Gisela wieder "reinvestiert" hat.
Ehrlich gesagt dachte ich, daß ich genau das gesagt hätte.
perttivalkonen schrieb:Die Energie geht also Gisela verloren, und zwar tatsächlich an die Raumzeit. Zugleich aber hat die Raumzeit mit ihrer Expansion zugleich auch Arbeit in Gisela investiert, Energie reingesteckt, indem die Raumzeit Gisela in die Länge gezogen hat. Und zwar genauso viel, wie Gisela an die Raumzeit bezahlt hat.
Peter0167 schrieb:Und wenn man die Geschichte mal zuende denkt, wann ist Gisela eigentlich tot? Die Expansion hält offensichtlich an, und die Frequenz strebt gegen Null. Wann ist ein Photon gänzlich ausgelöscht?
Rein mathematisch ja eigentlich nie. Denn durch Streckung der Wellenlänge wird stets nur eine endliche Wellenlänge erreicht. Der dazu reziprok ermittelte Energiewert ist also stets ebenfalls ein endlicher, stets oberhalb von Null.
Schwierig wird es freilich dadurch:
Das Photon als Quant des elektromagnetischen Feldes. Photonen können [...] unterschiedliche diskrete Energieniveaus haben
Ist also die Wellenlänge von Strahlung so lang geworden, daß ein Photon nur noch den Energiewert einer einzigen diskreten Energiemenge besitzt, müßte das Photon eigentlich "sterben", weil es an Energie nur noch "alles" abgeben kann.
Das hieße auch, daß EMS eine Obergrenze von Wellenlänge besitzt bzw. eine Untergrenze von Frequenz.
Ebenso liefe das streng genommen darauf hinaus, daß Frequenz und Wellenlänge nicht beliebig ausfallen können, sondern daß es fixe Werte gibt, die Frequenz und Wellenlänge nur haben können. Wird ein Strahl gestreckt oder gestaucht, muß der Wert der Wellenlänge wie der Frequenz von einem Wert zum anderen "springen".
So klingt das jedenfalls für mich. Müßte das tatsächlich so sein
@all ?
Für mich stellt sich allerings dann auch diese Frage: Wenn Strahlung durch Expanison der Raumzeit gestreckt wird, dann gibt sie ja Energie ab, um sie sofort retoure zurückzubekommen in Form der Streckung. Aber wenn Strahlung bereits so langwellig ist, daß die Photonen dieser Strahlung bereits auf dem alleruntersten diskreten Energieniveau rumdümpeln, die Raumexpansion diese Strahlung nun aber nochmals dehnen will - wohin geht dann die dabei freigesetzte Energie? Die Photonen geben ja "das letzte", sie "sterben" also, das Licht hört auf, und die Energie kann nicht wieder in eine doppelte Länge des Strahls reinvestiert werden.
Oder bleibt das Licht als Licht bestehen und weigert sich, sich erneut dehnen zu lassen?
@allPeter0167 schrieb:Da kann also was nicht stimmen. Laut Definition steht ein Photon für die kleinstmögliche Energiemenge, die EM-Strahlung bei einer bestimmten Frequenz annehmen kann.
Diese Definition ist mir nicht bekannt. Wäre ja toll, dann müßte Gisela sich nicht in Gisela bis Paula aufteilen. Aber dann darf die Berechnung "E = h * v = (h * c) / lambda" nur für die Strahlung (einer fest definierten Abschnittslänge) gelten, nicht für die Photonen.
