谢谢邀请!简单的回答是:能量没有损失! 但是在仔细回答这个问题之前,我们首先要说明您的问题指的是哪一种红移?目前已知的光线的红移一共有三种,都是爱因斯坦的理论的产物,而且都已经被实验所严格证实了。 第一种是爱因斯坦的狭义相对论理论里面的红移,也就是运动物体的速度带来的红移,也称为多普勒红移,因为和声音的多普勒效应很类似。这种红移说的是,一个离开你的物体发出的光线在被你接收到的时候波长变长(也就是变红),由于光速不变,所以频率变低。所以这种红移不是在传输过程中产生的,也就是和你相对于光源的距离无关,只和你们的相对速度有关,因此在传输过程中没有任何能量损失。 第二种是广义相对论里面的引力红移,也就是从一个强引力场发出的光线到了一个弱引力场,它的波长就变长频率变低了。事实上对引力红移的最简单的解释就是能量守恒:引力场强的区域的引力势能低,所以从引力强的区域发出光线到引力弱的区域,相当于势能增加了,能量守恒要求光子的能量必须减少,由于光速不变,只能减少电磁波的频率,因为光子的能量和频率成正比。减少频率就是增加波长,因此也得到了引力红移。所以引力红移就是能量守恒的直接后果。 第三种是宇宙膨胀导致的红移,也被称为宇宙学红移,哈勃就是通过观测到星系的宇宙学红移发现了宇宙的膨胀。由于宇宙的膨胀,空间连续变大,而光线又是在空间中传播的,所以光线的波长必须随着宇宙的膨胀而变长,这时候能量密度变低的光线就充满了更大的空间,保持总的能量不变,所以这种红移也没有任何能量的损失。 最后声明:由于太忙,我没有时间读我回答后面的评论和发给我的私信,当然也无法回答评论里面提出的问题和回复私信。如果您希望我回答您的问题,请在悟空问答提出,然后邀请我回答,我会在方便的时候挑一些问题回答。
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