Μήπως η επίδραση του Doppler στο φως παραβιάζει το νόμο της ενέργειας διατήρησης;
Εδώ είναι γιατί:
* Η ενέργεια διατηρείται: Η επίδραση Doppler στο φως δεν αλλάζει τη συνολική ενέργεια του συστήματος. Αλλάζει μόνο την παρατηρούμενη συχνότητα (και επομένως ενέργεια) του φωτός για τον παρατηρητή.
* Η ενέργεια μεταφέρεται: Όταν μια πηγή φωτός κινείται σε σχέση με έναν παρατηρητή, η παρατηρούμενη συχνότητα του φωτός αλλάζει. Εάν η πηγή κινείται προς τον παρατηρητή, το φως εμφανίζεται Bluer (υψηλότερη συχνότητα) και επομένως υψηλότερη ενέργεια. Εάν η πηγή απομακρύνεται, το φως εμφανίζεται κόκκινο (χαμηλότερη συχνότητα) και χαμηλότερη ενέργεια.
* Η πηγή χάνει ενέργεια: Η φαινομενική αλλαγή ενέργειας δεν αποτελεί παραβίαση της διατήρησης της ενέργειας, επειδή η κινούμενη πηγή χάνει ή κερδίζει ενέργεια λόγω της κίνησης της. Αυτή η αλλαγή ενέργειας οφείλεται στον υπολογισμό της μετατόπισης Doppler.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε μια σταθερή πηγή φωτός που εκπέμπει φωτόνια με μια συγκεκριμένη ενέργεια. Όταν η πηγή μετακινείται προς έναν παρατηρητή, ο παρατηρητής βλέπει τα φωτόνια με υψηλότερη ενέργεια. Ωστόσο, η ίδια η πηγή έχει χάσει κάποια από την κινητική της ενέργεια λόγω της κίνησης της. Η ενέργεια που χάθηκε από την πηγή ταιριάζει ακριβώς με την αύξηση της ενέργειας που παρατηρείται από τον παρατηρητή.
Συνοπτικά:
Η επίδραση του Doppler στο φως δεν δημιουργεί ή καταστρέφει την ενέργεια. Απλώς μεταβάλλει την παρατηρούμενη συχνότητα και ενέργεια του φωτός λόγω της σχετικής κίνησης της πηγής και του παρατηρητή. Αυτή η φαινομενική αλλαγή στην ενέργεια υπολογίζεται πλήρως από τις ενεργειακές αλλαγές της κινούμενης πηγής.
