Как нам врали на уроках физики

Привет, други! В  школе учителя физики со всей строгостью втирали нам закон сохранения энергии. Ну, тот самый: «Энергия не возникает из ничего и не исчезает в никуда, она лишь переходит из одного вида в другой».

Так вот, забудьте. Ну, или как минимум сделайте глубокий вдох, потому что Вселенная нагло нам врет. Точнее, бессовестно нарушает собственное главное правило.

Хорошей иллюстрацией может послужить штука под названием космологическое красное смещение, лучший способ объяснить, почему закон сохранения энергии на самом деле не работает в масштабах космоса.

В чем замес?

Представьте, что какая-нибудь далекая-далекая галактика миллиард лет назад выпустила в нашу сторону лучик света,  то есть фотон. Наш фотон,  парень бодрый, летит себе в вакууме, никого не трогает, несет  конкретный запас энергии.

Но пока он миллиард лет добирался до Земли, сама ткань Вселенной расширялась, пространство растягивалось, как старый свитер после стирки. И вот тут начинается космическая магия: вместе с пространством растянулась и длина волны нашего фотона.

Из короткой и бодрой, синей, волна превратилась в длинную и ленивую красную. Отсюда и название — «красное смещение».

А теперь вспоминаем базовую физику: чем длиннее волна света, тем меньше у нее энергии.

И где сдача?

Когда этот фотон наконец прилетает в зеркало  телескопа, он оказывается изрядно «похудевшим» в плане энергии. И тут любой нормальный человек спросит: «Слышь, космос, а где разница? Куда делись остатки энергии?»

Может, они нагрели вакуум? Нет.
Может, перешли в кинетическую энергию галактик? Тоже мимо.

Правильный ответ современной астрофизики звучит восхитительно беспомощно: эта энергия просто исчезла. Растворилась в расширяющемся пространстве. Тютю. Финита ля комедиа.

Как Эйнштейн это допустил?

Оказывается, закон сохранения энергии  не абсолютная истина для всего подряд, а локальная фича. Закон работает только тогда, когда у вас всё стабильно и неизменно во времени.

Но наша Вселенная расширяется, да еще и с ускорением! Правила космической игры меняются каждую секунду. А раз само пространство-время непостоянно, то математика в лице теоремы Эмми Нётер разводит руками и говорит: «Извините, ребята, закон сохранения энергии в масштабах расширяющейся Вселенной официально не работает». 

Так что если вы сегодня проснулись абсолютно разбитыми, без сил и мотивации — не вините погоду, лень или поздний ужин. Просто скажите всем, что вы испытываете космологическое красное смещение. Ваша энергия не перешла в продуктивность, она просто честно растворилась в расширяющемся пространстве. Имеете полное физическое право!