Γιατί η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εξαντλείται από την ενέργεια όσο περαιτέρω ταξιδεύει. δηλαδή γιατί η ταχύτητα επιβραδύνει τα ταξίδια;
* Διατήρηση ενέργειας: Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως το φως, φέρει ενέργεια με τη μορφή φωτονίων. Αυτά τα φωτόνια είναι θεμελιώδη σωματίδια που δεν χάνουν ενέργεια καθώς ταξιδεύουν μέσω κενού. Η ενέργεια διατηρείται.
* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Ενώ η ενέργεια που μεταφέρεται από ένα φωτόνιο παραμένει σταθερή, η * ένταση * της ακτινοβολίας μειώνεται καθώς εξαπλώνεται. Αυτό ακολουθεί τον αντίστροφο τετράγωνο νόμο:Η ένταση της ακτινοβολίας είναι αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης από την πηγή. Σκεφτείτε το σαν ένα λαμπτήρα:όσο περισσότερο είστε από τον λαμπτήρα, το dimmer εμφανίζεται επειδή το φως απλώνεται σε μια μεγαλύτερη περιοχή.
* κόκκινη μετατόπιση: Όταν η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ταξιδεύει μέσα από ένα διευρυνόμενο σύμπαν, το μήκος κύματος του τεντώνεται (redshifted). Αυτό κάνει τα φωτόνια να έχουν λιγότερη ενέργεια. Ωστόσο, αυτό οφείλεται στην επέκταση του ίδιου του χώρου, όχι στα φωτόνια που χάνουν ενέργεια.
Συνοπτικά:
* Τα φωτόνια δεν χάνουν ενέργεια: Διατηρούν την ατομική τους ενέργεια καθώς ταξιδεύουν.
* Η ένταση μειώνεται: Η ενεργειακή πυκνότητα (ένταση) της ακτινοβολίας πέφτει καθώς εξαπλώνεται.
* Το Redshift είναι ξεχωριστό αποτέλεσμα: Λόγω της επέκτασης του χώρου, το μήκος κύματος του φωτός μπορεί να τεντωθεί, δίνοντας την εμφάνιση χαμηλότερης ενέργειας.
Σημαντική σημείωση: Ενώ η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία δεν επιβραδύνεται σε κενό, μπορεί να επιβραδυνθεί με τη διέλευση από την ύλη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα φωτόνια αλληλεπιδρούν με τα άτομα και τα μόρια στο υλικό, προκαλώντας τους να απορροφήσουν και να επαναλάβουν το φως, το οποίο απαιτεί χρόνο.
