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Alt 27.10.23, 09:59
Ich Ich ist offline
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Standard AW: Energieerhaltun Nöther

Der Artikel im Spektrum ist nur Geschwafel. Ansonsten kannst du zur globalen Energieerhaltung in der ART in der englischen Wikipedia fündig werden. Da gibt es verschiedene Konzepte, aber keine allgemeine Lösung. Die deutsche Wikipedia ist bei solchen Fragen oft überfordert und nicht vertrauenswürdig.

Außerdem handelte deine Frage vom Noether-Theorem. Das ist wieder etwas strikteres. Hier wird's erklärt, aber um dem zu folgen, braucht man ein Studium.
In der ART bedeutet das Noether-Theorem, dass das Skalarprodukt eines Vektors mit einem Killingvektor konstant bleibt, wenn der Vektor entlang sich selbst verschoben wird. Das führt zu einem Energieerhaltungsatz genau dann, wenn es ein zeitartiges Killingfeld gibt (weil die Zeitkomponente des Viererimpulses die Energie ist).
In der Kosmologie gibt es aber kein solches Feld. Stattdessen gibt es raumartige Killingfelder. Aus deren Symmetrie folgt ein Erhaltungssatz für "Impuls mal Skalenfaktor". Das heißt, dass der Impuls mit zunehmendem Skalenfaktor abnimmt. Da bei Licht der Impuls proportional zur Energie ist, folgt daraus, dass auch die Energie umgekehrt proprotional zum Skalenfaktor abnimmt.
Das heißt, die Nichterhaltung der Energie folgt direkt aus dem Noether-Theorem, allerdings dem für Impuls.
Wie gesagt hängt das alles von der Beschreibung ab. Eine flache Raumzeit lässt sowohl das oben genannte Killingfeld zu, aus dem Energieverlust folgt, also auch ein zeitartiges Killingfeld, aus dem Energieerhaltung folgt. Beides ist gleichzeitig wahr, hier muss man wissen, was man tut. In allgemeinen Kosmologien gibt es aber wie gesagt kein zeitartiges Killingfeld und deswegen keine Energieerhaltung im Noetherschen Sinne.

Ge?ndert von Ich (27.10.23 um 10:06 Uhr)
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