Debata o nekonečnosti vesmíru

[Martin]

Spotřeba? Úloha na deštivé odpoledne: jak velká by musela být plocha fotovoltaických článků (řekněme při maximální účinnosti, kterou dnes dosahujeme), aby dokázala takové zařízení napájet. -> nereálné.

spotřeba: 120 MW
průměrný dnešní článek, co se dá koupit 240W +/- 8500 Kč - plocha cca. 100x170 cm
účinost údajně už 41% (samozřejmě jde nejspíš o prototypy, běžně tak 10-15% ?)

v době přímého osvitu bych teda potřeboval cca. 590 MW (při 41% účinnosti - když už by někdo zaplatil tohle, tak má i na takové články - jejich cena jistě bohatě vyváží náklady nutné na vynešení 3x tolika článků).

590000000/240*1.7 = 4.180.000 metrů čtverečních (cena dejme tomu 25 miliard Kč a více - nemám šajn, kolik stojí ty lepší články).

ISS má pro srovnání 3.000 metrů čtverečních.

Samozřejmě nepočítám ztráty, nějaké ty převody, atd. a je to celé byvoko..

EDIT: teď si nejsem jistý, že u plochy 1.7m/250W je možná už zohledněna účinnost 10%, tudíž pro 40% by asi měla být 4x menší.

[Elevea]

No, v tomhle bych se spíš oháněl plochou panelů na kilometr. I tak si myslím, že by to bylo reálné.

[Martin]

Možná se pletu, ale mám takový dojem, že Elevea to co napsal, nemyslel úplně 101% smrtelně vážně (alespoň podle těch bodů nevýhod).

---

Ono už to napadlo dost lidí, ale pořád na to nemáme ty správné materiály (byť to s uhlíkovými nanotrubicemi vypadá slibně).

Slibně to bohužel vypadalo před pár lety. Vzhledem k tomu, že bude potřeba lano v délce desetitisíců km kvůli protizávaží, mají chlapci stále co dohánět. Jsem trochu pozadu - ještě pořád máme nejdelší lano řádově metry nebo už pokročili?

Docela mne také zajímá bezpečnost (když pomimene takové ty věci, kolik km2 čtverečních okolo se bude muset vyklidit letecký prostor kvůli vlnění "lana"). Sice je to celé relativně lehké, ale kdyby se něco zvrtlo, a čirou smůlou by velká část výtahu spadla na jedno místo (dejme tomu že 1/2 z té poloviny, která by se utrhla), pořád to není moc hezké, když na nás spadne 3000 tun (ale pravda, neviděl jsem ještě padat nanovlákno a možná by se spíš sneslo k Zemi lehce jako pírko).

Aby se nakonec jako "levnější" neukázalo vystřelovat věci do vesmíru po magnetické dráze a nebo jednoduše přetrpět cenu vodíku (jako kdybychom ho měli na Zemi málo). Já spíš vkládám větší naděje do vývoje atomových motorů.

[Elevea]

Atomové motory byly v kursu v šedesátých a sedmdesátých letech, kdy se povedlo postavit reaktor s největším výkonem všech dob (co se týká lidské práce). Bohužel neunesl sám sebe, měl potíže s oxidací palivových tyčí (respektive kuliček) a obecně to bylo dost nebezpečné, protože docházelo k rozptylu jaderného paliva ve zplodinách.
Uvažovalo se o něm jako o tahači pro cestu na Mars, protože měl dost dlouhý impuls (řádově hodiny), což je hodně bezva, a šel několikanásobně použít. Jenže v době, kdy jej vyvíjeli, se už omezovaly peníze pro NASA. Když vylezl Armstrong z lodi, tak už tehdy měla NASA poloviční rozpočet proti tomu, co do ní valili dřív.
Poslední záchvěv byl na začátku devadesátých let, kdy se uvažovalo o oprášení projektu, ale jako obvykle, plány zhatily finance.

[Jamis]

OT: Jamisi... Lidi jako ty brání snílkům v pokroku už jen tím, že bourají sny. Tímto můžu potvrdit, že jsi pěkný kůň.

Vymyslíš pitomost, která nedává smysl, označíš to za inovativní řešení a pak řveš, když někdo vznese námitky? Jo, to je teď v módě - holt nejdu s proudem a nad věcmi přemýšlím, než je někam napíšu nebo vypustím z pusy

Buď si snílek a sni o tom (i já mám své ztřeštěné sny), když o tom začneš uvažovat jako o reálné věci a někde to prezentovat, tak pokud se jedná o pitomost, tak se ozvu. Klidně tomu říkej bourat sny o pokroku, já tomu říkám prevence realizace kravin.

ad že jsem kůň - díky za kompliment

Místo toho, abys přemýšlel nad tím, jak co udělat, tak vymýšlíš, proč to nejde. Gratuluji. Tímto ses pasoval do role technokonzervativce. Jsi přesně ten typ člověka, který do parní lokomotivy nainstaluje varnou konvici a řekne, že je to elektrická lokomotiva.

Mám spoustu představ, jak by to šlo navrhnout lépe. Otázka je, proč ztrácet čas diskuzí s někým, kdo dotyčnou věc a svůj názor prezentuje stejně, jako jsi tu teď předvedl. Jednu věc šmahem zavrhneš bez jakéhokoliv odůvodnění (" urychlovač o poloměru Evropy je nanic") - vůbec ti to nevadí. Pak ti přednesu argumenty, které si patrně přeložíš jako "urychlovač na orbitě Země je nanic" - osočíš mě ze zpátečnictví. Just LOL.

btw. na to, jak málo o mě víš, soudíš rychle a opět blbě, ale o tom se nemá cenu dohadovat prostě se tomu radši zasměju a budu si myslet svoje.

Naopak velmi problematické metody prohlašuješ za banalitu. Zkus si udělat takřka dokonalé vakuum, jaké panuje čtyřicet tisíc kilometrů nad povrchem, frajere. To už není o dobrým kompresoru.

Několik za sebe zapojených vývěv pro vysoké vakuum - v porovnání s tím, co budeš muset odstínit ve vesmírném prostoru se jedná o banalitu.

Nemluvě o věcech typu doprava materiálu na orbit, údržba ve vesmíru, chlazení, školení a doprava obsluhy, mikrometeority, vesmírné smetí... mám pokračovat? To ty ale zvládneš bez problémů, že jo...

Naopak nikdy nevíme, co se stane při vysokých energiích a věda bývá při takových věcech velmi opatrná. Ty evidentně ne.

Kolikrát si navrhoval nějaký vědecký experiment? Víš, jak se v takových případech postupuje? No evidentně nikdy. Že věda bývá opatrná... no jasně: víš jak probíhala první demonstrace principu jaderného (štěpného) reaktoru?

Ale hlavně Jamisi, absolutně postrádáš minimum fantazie a nadhledu...

Vždycky mě tyhle věci potěší slyšet, obzvlášť od takových lidí, jako ty pro tebe špatná zpráva: vyznávám heslo, že proti blbosti se sice nedá vyhrát, ale nikdy se nesmí přestat bojovat. Takže až zas napíšeš pitomost, tak čekej, že se ozvu

[Martin]

Atomové motory

No, asi chytli novou slinu

http://atominfo.cz/2012/11/jaderny-stirl...mi-objevy/
http://atominfo.cz/2011/01/rusko-vyrobi-...a-na-mars/

Samozřejmě, "plánujeme", "řešíme".. Dokud to neodstartuje, je to k ničemu. A pokud to budou používat jen jakožto meziplanetární pohony (pro cestu ke hvězdám se zase dá zužitkovat solární
plachetnice - údajně až 1 mil.km/h proti současným 75tis.km/h), bude to zase "na nic".

Jakožto další extrém se prý pro mezihvězdné lety uvažovalo o řízených termonukleárních explozích (že snad stačí štít pomazat olejem) za zadkem lodi.

---

holt nejdu s proudem a nad věcmi přemýšlím, než je někam napíšu nebo vypustím z pusy

Mno, když to vezmeš do důsledku, tak já v tomto tématu taky zrovna neprodukuji samé geniální myšlenky Nemůžu říct, že bych nad tím třeba nepřemýšlel, ale co to sem vypustím, je taky kolikrát dost mimo..

[Elevea]

Víš Jamisi, jde o to, že urychlovače je lepší navrhnout větší. Čím větší, tím lepší. Ty si myslíš, že jsem argument s Evropou napadnul. Není to pravda - já ho rozšířil. Ale prosím. Martin navrhnul menší variantu, já větší variantu. Obou se v tomto století pravděpodobně nedočkáme.
Co mě mrzí, je to, že Martinova snaha tuhle diskuzi rozumným způsobem moderovat úplně ztrácí na účinku.
Nevím... možná mě považuješ za hloupého člověka. Tvůj problém. Myšlenka, že blbec nikdy nepřizná, že je blbec jde aplikovat nejen na mě.
Jestli něco ale opravdu nesnáším, tak je to vytrhávání vět mimo kontext a rozebírání vět po slovíčkách. To, co mělo znít původně jako vtip, vyznělo jako hromada debility a je to tvoje práce. Možná si říkáš, že jsi bojovník proti trolům. Gratuluji, jsi. Žij si v Don Quijotském duchu.

Co mě ale úplně vytáčí, je absolutní pohrdání znalostí druhých lidí, zvlášť, když jde o mě. (jsem holt egocentrik) Vím, za jakých podmínek probíhal test prvního reaktoru, že to dělali uprostřed obydlené zóny s uhlíkovým moderátorem a bez stínění. Jo, to byla jejich blbost. Ale rozhodně bych zrovna tohle nedával jako příklad vědecké ne/zodpovědnosti. Tehdy prostě nevěděli, co se může stát, stejně jako paní Curiová. První skutečná pozorování následků radiace se začala provádět až po odpálení prvních jaderných bomb. Do té doby to byla velká neznámá. Kdyby věděli, že můžou do pár let pomřít na leukemii, rozhodně by si vedle aktivovaných uranových prutů neťukali na zdraví.
A tvé tvrzení, že přemístit urychlovač ze srdce Evropy nemá smysl, protože je věda nezodpovědná, tím pádem je úplně postavené na hlavu. Vlastně si říkám, jestli jsem trolem já, nebo ty...
(teď bys měl hrdě nadmout hruď)

Premisa prevence realizace kravin je tady úplně k ničemu, protože cokoli tady projednáváme, nikdy nikdo z nás nepostaví. Až si doma složíš funkční reaktor, tak něco povídej. Ale teď a tady nemáš vůbec co preventovat. Už se těším, jak budeš mělnit smolinec na prach v mixéru a strkat ho do odstředivky, abys dostal uran 238.
Rozhodně ale nepovažuju "boj proti kravinám" za vhodný v tématu, kde jsi plácnul jednu mapu elementárních částic a o všem dalším píšeš, že to je blbost. Podívej se na název. Debata o nekonečnosti vesmíru. Prostě přemýšlíme o tom, jak vesmír funguje, jak je veliký a na co se těšíme, že se ve výzkumu stane a občas si sem hodíme nějaký vtip.
Tak buď alespoň trochu produktivní a přijdi s nějakou teorií, něčím, co jsi sám vymyslel, nebo někde slyšel či četl. Plácnout do éteru pár fakt a pak propírat každou větu jednu po druhé, to umí fakt jen... Jamis (jo a ještě XSoft, ale ten se bohužel tohoto zajímavého vlákna neúčastní).

[Jamis]

Víš Jamisi, jde o to, že urychlovače je lepší navrhnout větší. Čím větší, tím lepší. Ty si myslíš, že jsem argument s Evropou napadnul. Není to pravda - já ho rozšířil. Ale prosím. Martin navrhnul menší variantu, já větší variantu. Obou se v tomto století pravděpodobně nedočkáme.
Co mě mrzí, je to, že Martinova snaha tuhle diskuzi rozumným způsobem moderovat úplně ztrácí na účinku.

... no vidíš a ty myslíš, že jsem napadl argument s velikostí. To není pravda - napadl jsem argument přemístění urychlovače ze Země na oběžnou dráhu. Nic víc, nic míň. Způsob, jakým to bylo podáno mi přišel natolik absurdní, že jsem odpověděl tak jak jsem odpověděl.

Jestli něco ale opravdu nesnáším, tak je to vytrhávání vět mimo kontext a rozebírání vět po slovíčkách. To, co mělo znít původně jako vtip, vyznělo jako hromada debility a je to tvoje práce. Možná si říkáš, že jsi bojovník proti trolům. Gratuluji, jsi. Žij si v Don Quijotském duchu.

Jestli to mělo znít jako vtip, tak to radši příště explicitně označ (třeba smajlík? Od toho jsou), protože ne, nevyznělo to tak. Pokud to má být nevážně vlákno (i když to tak třeba nevypadá, tak to tak začalo - stačí si to projít), tak fajn - bavme se klidně nevážně. Nemám s tím problém. Prostě když vidím něco, co je podle mě nesmysl, tváří se to jako vážně a to vše v prostředí, kde se míchá vážně a nevážně, tak se ozvu - děláme to snad tak všichni, ne?

btw. on to není zas takový boj s větrnými mlýny - třeba tady se to docela daří

Co mě ale úplně vytáčí, je absolutní pohrdání znalostí druhých lidí, zvlášť, když jde o mě. (jsem holt egocentrik)

Absolutní pohrdání? Vyjádřil jsem se tak na základě toho, co jsi napsal, protože z toho usuzuju, že ses nad tím, co by urychlovač na oběžné dráze obnášel, příliš nezabýval a jen si sem hodil myšlenku s podle mě zcela nepodloženými argumenty. Proto odpověď v tomhle stylu. Celý ten příspěvek je podle mě hloupost od začátku do konce, jak myšlenka, tak věci, které jsi vyjmenoval jako pozitiva a mnoho negativ si vynechal. Takže ano - v tomto ohledu jsem se tak vyjádřil (a samozřejmě roli hraje i vše, co jsem od tebe tady na fóru četl).

Vím, za jakých podmínek probíhal test prvního reaktoru, že to dělali uprostřed obydlené zóny s uhlíkovým moderátorem a bez stínění. Jo, to byla jejich blbost. Ale rozhodně bych zrovna tohle nedával jako příklad vědecké ne/zodpovědnosti. Tehdy prostě nevěděli, co se může stát, stejně jako paní Curiová. První skutečná pozorování následků radiace se začala provádět až po odpálení prvních jaderných bomb. Do té doby to byla velká neznámá. Kdyby věděli, že můžou do pár let pomřít na leukemii, rozhodně by si vedle aktivovaných uranových prutů neťukali na zdraví.

Dneska taky "nevíme co se může stát", byť když provádíš věděcký experiment, tak jej nejprve naplánuješ a přidáš očekávané výsledky. Podle mě je to ideální příklad a takových by se našla spousta - když zůstaneme u výzkumu radiace, tak i Becquerel z toho měl zdravotní problémy. I samotný projekt Manhattan a testovací výbuchy - taky nevěděli, co z toho bude. Výbuchy vodíkových bomb? Proč se s nimi přestalo?...

V porovnání s tímto mi riziko pro Evropu pocházející z LHC přijde mnohem menší.

A tvé tvrzení, že přemístit urychlovač ze srdce Evropy nemá smysl, protože je věda nezodpovědná, tím pádem je úplně postavené na hlavu. Vlastně si říkám, jestli jsem trolem já, nebo ty...
(teď bys měl hrdě nadmout hruď)

Kde jsem napsal, že přemístit urychlovač ze srdce Evropy nemá smysl? Napsal jsem, že přemístit jej z Evropy na oběžnou geostacionární dráhu Země je podle mě nesmyslné, protože to má zanedbatelné množství výhod a obrovské množství nevýhod.

Premisa prevence realizace kravin je tady úplně k ničemu, protože cokoli tady projednáváme, nikdy nikdo z nás nepostaví. Až si doma složíš funkční reaktor, tak něco povídej. Ale teď a tady nemáš vůbec co preventovat. Už se těším, jak budeš mělnit smolinec na prach v mixéru a strkat ho do odstředivky, abys dostal uran 238.

[joke]Takže tvoje argumenty taky neplatí, dokud nepostavíš na orbitě urychlovač? Wau, hodně štěstí! [/joke]

S reaktorem (z kontextu předpokládám, že je řeč o jaderném reaktoru) je to jen otázka paliva, které se teoreticky na černém trhu sehnat dá, ale samotná základní konstrukce není významný problém.

Těšit se můžeš i když teda nevím na co: smolinec obsahuje přes 80% uranu a 99% z tohoto množství tvoří Uran 238, který je z hlediska jaderné reakce k ničemu - to, co potřebuješ je Uran 235.

Rozhodně ale nepovažuju "boj proti kravinám" za vhodný v tématu, kde jsi plácnul jednu mapu elementárních částic a o všem dalším píšeš, že to je blbost. Podívej se na název. Debata o nekonečnosti vesmíru. Prostě přemýšlíme o tom, jak vesmír funguje, jak je veliký a na co se těšíme, že se ve výzkumu stane a občas si sem hodíme nějaký vtip.
Tak buď alespoň trochu produktivní a přijdi s nějakou teorií, něčím, co jsi sám vymyslel, nebo někde slyšel či četl. Plácnout do éteru pár fakt a pak propírat každou větu jednu po druhé, to umí fakt jen... Jamis (jo a ještě XSoft, ale ten se bohužel tohoto zajímavého vlákna neúčastní).

.... a zase zjednodušuješ, aby se ti to hodilo do argumentace? Moje odpověď Martinovi se patrně nepočítá. Klidně sem budu občas přispívat, ale zatím mi uniká smysl proč. Jistě, mohl jsem rozepsat dopodrobna důvody, proč si myslím, že přesun podobných zařízení na orbitu Země je hloupost, i kdyby to bylo proveditelné, ale podle mě je to zbytečné.

Klidně mi ty argumenty vyvrať - pokud to bude věcné, nemám s tím problém.

[Elevea]

No nic. Kašlu na to. Tohle rozebírání v citacích a propírání slovíček mě deptá a nehodlám tě v tom podporovat... Mysli si třeba, že jsi vyhrál. Whatever.

[Martin]

Zdá se, že je dobojováno , tak vylézám z podstolu a mám opět trapný dotaz k fotonům. Ano vím, už jsme to řešili, ale prosím o další rady. Pokud nemáte zájem o dlouhé čtení, všímejte si jen toho tučného.


Ještě trochu tápu ve fotonech. Foton je defakto vlastně velice úzký (a krátký) paprsek energie (proto může mít nulovou klidovou hmotnost - energie, která se nešíří, neexistuje - nulová vlna), který je "věčný", protože ve vakuu nemá teoreticky s čím interagovat.

Pokud se dostane do gravitačního pole, změní směr (protože gravitace deformuje tvar vesmíru - možná i metriku - tohle mi dává smysl např. ve srovnání se závodním autem na okruhu s klopenými zatáčkami: pokud nebudete zatáčet volantem, sice z okruhu vyletíte, ale ne v původním směru, v jakém jste do zatáčky vjeli - ale to může být dané tím, že auto je komplexní 3D objekt, jeho 2 přední kola mají rozdílnou radiální rychlost, při náklonu se mění těžiště, atd.). Pokud změníme metriku v oblasti, kterou foton prolétne, změníme tím jeho barvu (energii) (natáhneme/zkrátíme vlnu - "délku" paprsku - nezaměňovat s dobou trvání, která je daná počtem fotonů v řadě, nikoliv jejich frekvencí;

(kurzívou jsou uvedené vědecké nesmysly)

tady v tom nemám úplně jasno. Dobrá by byla představa fotonu jako částice složené z nějakých menších "částic", a barva/frekvence je udaná tím, kolik jich do obyčejné hmoty (například našeho oka) narazí, a pokud roztáhneme vesmír, zvětší se i rozměr fotonu, a tedy pokud foton letí z oblasti C do oblasti A a oblast B je natažená, jedna jeho část dorazí k hranici AB, zatímco jeho "zadek" to prostě nestihl, takže v oblasti A máme najednou víc než 1 foton: jeden původní, který obsahuje energii/barvu fotonu z oblasti C mínus těch pár částic, tudíž bude červenější, a pak 1 či více fotonů, které jsou složené ze zbytku částic, tudíž se neztratí, ale pokračují stejným směrem, ale mají tak malou energii/frekvenci, že jsou prakticky černé a tedy "neviditelné").


Jenže foton není "normální" částice, byť se tak snaží vypadat (zase ale je možné z fotonu vytvořit hmotné částice: elektron a pozitron; anihilace je vlastně obrácený proces - vznikne foton/fotony).


Tudíž špatně, ale nějak nevím, jak souvisí rychlost kmitání částice (energie) s tím, že prolétne nataženým prostorem (u zvukové vlny, včetně Dopplerova jevu, si to představit dovedu, protože zvuková vlna skutečně souvisí s prostorem, ale foton nekmitá v prostoru). Pak tu máme efekt červeného/modrého posunu pohybu tělesa (hvězda mířící k nám bude modřejší, atd.). Pokud hvězda mířící k nám produkuje ze stejných fotonů, které vytváří ve svém nitru fotony energetičtější, znamená to, že k nim musí přidat trochu energie (její kinetická energie to asi nebude, nebo?).

Pak je tu kontakt s běžnou hmotou. Foton vletí do atomu, a pokud má foton energii menší než je kapacita atomu, jen jej pohltí a později vyzáří ve formě tepla (což je defakto taky foton, ale s mnohem menší frekvencí - jenom vyzařování objektu potrvá zřejmě déle ve více fotonech, aby se zachoval poměr přijaté/vydaté energie - opět to ale znamená, že vesmír je digitální: množství vyzářené energie by mělo být dané součtem energií vyzařovaných fotonů). Pokud má energii vyšší, tak ho zase vyplivne (tímto stylem se dostávají fotony ze Slunce, protože mají obrovskou energii - jestli si to dobře pamatuji, atomy uchovávají energii fotonu v té formě, že jim přeskočí jeden či více elektronů na vyšší orbital - dá se tímto způsobem atom i rozbít? Že když ho budete bombardovat opravdu velkou energií, že se elektrony vymaní z vlivu jádra? Je to to samé jako plasma?), to vidíme například jako barvu předmětu. Gamma zaření, atd., které předměty projde, už jsme tu řešili a bylo to celkem jasné.

Ale dejme tomu, že máme foton viditelného světla a vyrobíme teoreticky dokonale odrazivý povrch. Když do vnitřku koule z takového povrchu posvítíme baterkou, měla by se v kratké době naplnit dost slušným množstvím fotonů (přesvětlit). Přesto mám takový pocit, že v okamžiku, kdy baterku zhasneme, tak se v kouli i tak setmí. Čím to je? Nebo prostě dokonalé zrcadlo vyrobit nelze, a ač fotony budou skutečně určitý čas v kouli i po zhasnutí, dojde k jejich pohlcení za tak krátký čas, že ho prostě jen lidské oko není schopno zachytit?


Zpět ale do reality. Barva fotonu je daná jeho energií, ta je úměrná jeho frekvenci.

Co už od Vás vím:


"Foton obsahuje dvě složky pole: elektrickou a magnetickou. Obě pole v něm rezonují ve směrech, jež jsou kolmé ke směru pohybu a zároveň vůči sobě. Výsledek je ten, že sečtená dráha vektoru těchto polí vytváří šroubovici. Proto má spin. Když dráha výsledného vektoru pole po této šroubovici oběhne 360° vůči ose pohybu, uběhne jedna perioda. Dráha, kterou foton urazí během jedné periody, se nazývá vlnová délka. Počet period za sekundu je potom frekvence."


Kdyby se foton choval a šířil jako vlna, bylo by logické, že když natáhnu prostor, natáhne se i ona vlna, tudíž se zmenší frekvence. Rovněž Doplerův jev, že když se ke mě blíží hvězda, vysílá do vlny stále nové "špičky", a tudíž zrychluje frekvenci. Tohle by bylo fajn, kdyby se vlna šířila vzduchem. Ale ve vesmíru vzduch není.

Nebudu se teda v rámci možností raději zabývat tím, co je foton a jak vlastně funguje uvnitř

Pokud je foton dán svou hybností, změní se jeho frekvence/barva tím, že ho blížící hvězda vystřelí s vyšší hybností? Jako, třeba by to dávalo smysl, že by rychleji letící foton měl vyšší rychlost, ale platí, že foton se vždy šíří rychlostí světla. Dále, foton nemůže přijímat energii. Foton má nulovou klidovou hmotnost, ale získává hmotnost díky pohybu (a proto na něj může působit gravitace). Našel jsem si údaj, že:


"Foton je chameleón, který mění svou barvu (kmitočet f) tak, aby součet gravitační Wp, kinetické Wk a vlastní energie Wf fotonu zůstal nezměněný: Wp + Wk + Wf = konstanta."

"Nejednodušší představu o červenání fotonu získáte ze zákona zachování energie. Gravitační potenciální energie je záporná a její absolutní hodnota klesá se vzdáleností od tělesa jako 1/r. Na první pohled vzniká poněkud zvláštní situace. Potenciální energie odlétajícího fotonu klesá v absolutní hodnotě, ale skutečná hodnota potenciální energie roste k nule. Vzhledem k tomu, že odlétající foton energeticky stoupá v gravitační potenciálové jámě, musí vzhledem k zákonu zachování celkové energie jeho vlastní energie klesat, a proto foton červená."


Zároveň jsem se dočetl, že:


- při Dopplerově jevu nedochází k žádným energetickým změnám
- prodlužování nebo zkracování vlnových délek elektromagnetického záření je relativní a není provázeno změnami hmotností fotonů


Jenže, podle vzorce "f = mc2", takže pokud foton změní frekvenci, tak by měl změnit i hmotnost, ne? A pokud foton ztrácí energii při průletem vakua, tak tu energii by něco mělo pohlcovat, ne? Nebo co na to jinak zákon zachování energie, kam se ztrácí?

Můžete namítnout, že pokud stejné množství energine dáme do většího prostoru, její hustota poklesne, a tudíž v původním bodu (fotonu) jí zbyde méně, jenže to by znamenalo, že:

a) foton cestou sem "emituje" nějaké minipidikrti částice/bosony/tojefuk, které mu odebírají energii
b) foton se zvětšil, tudíž rezonance jeho dvou složek trvá déle (energie mu zůstala, ale protože normální atomy si neprošly změnou metriky, dostanou při "srážce" s fotonem plošně méně energie). Není to ale blbost? Může to vůbec udělat? Nedošlo by k rozostření obrazu?

Takže mé dotazy jsou následující:


1) Čemu foton předává energii ve vakuu, resp. co způsobuje, že foton při průletu buď rozpínajícím se vesmírem nebo něčím, co tvoří vakkum, mění frekvenci?

2) Jak u fotonu vzniká Doplerův efekt?


Zkráceně by to byla jedna otázka:


Jak konkrétně lze u fotonu ovlivnit jeho frekvenci? Zřejmě energií, ale jak hvězda pohybující se směrem k nám fotonu energii dodá (tím zmodrá) a vzdalující se odebere (zčervená)?


Souvisí to s gravitací? Chápal bych, že vzdalující se hvězda má tendenci tahat foton spíš zpátky k sobě, proto může zčervenat, ale i když ho "vystřelí", když se přibližuje, jak ho tím "urychlí" (myšleno, že mu zvýší frekvenci)? Tak jako tak bude muset foton "prorazit" gravitaci hvězdy a logičtější by bylo, že čím déle je v jejím poli, tím méně energie mu zbyde.

Pokud foton skutečně jen ztrácí energii do vakua (tedy není tak "věčný"), existuje vůbec rozpínání vesmíru (natož jeho zrychlování)? Údajně se to prý "prokázalo" tím, že kdyby foton interagoval s něčím, tak by se měnila "ostrost obrazu", ale všechno, i ty nejvzdálenější galaxie, vidíme ostře. Ale proč by se změna frekvence (odevzdání části energie) měla nějak promítnout do dráhy fotonu?