Издалека, долго ...

[vlkamov]

Один физик проехал на красный свет, его остановил полицейский.
- Офицер, но я видел зеленый - эффект Допплера !
- В таком случае вынужден оштрафовать вас за превышение скорости.

Мейнстримная теория Вселенной предполагает, что Вселенная расширяется. И чем дальше от наблюдателя объект, тем быстрее он удаляется. Из-за этого далекие галактики видятся более красными - излучаемые ими фотоны в системе Земли имеют бОльшую длину волны.

Когда мы изучали рассение частиц, я отметил себе, что частица теряет часть скорости / кинетической энергии. Фотон потерять скорость не может, поэтому просто станет более красным. Межзвездный газ - протоны-электроны, блуждающие в мировом пространство в количестве 1 шт/куб.м ? Однако рассеяние на то и рассеяние - см. прохождение света через пыль да туман - меняется и направление.

Позже узнал про
https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Казимира
который доказывает наличие виртуальных частиц, возникаующих из вакуума. Было бы очень прикольно объяснить покраснение фотонов издалека взаимодействием с этими виртуальными частицами. Более того, эффект К. как раз и был обнаружен при исследовании необычного поведения коллоидных частиц.
Но - рассеяние на то и рассеяние, они должны не только покраснеть, но и "помутнеть" - тогда бы вместо далеких галактик, видели бы мутные пятна. Тогда как астрономы улучшая свои инструменты жалуются не на виртуальный туман в мировом пространстве, а на земную атмосферу. Даже межзвездный газ достаточно прозрачен. Опять же - законы сохранения, куда девать момент, локально нарушенный при изменении направления ?

Я было предположил, что виртуальные частицы каким-то образом "не трогают" фотоны, какой-то спецзапрет типа принципа Паули. А недавно подумал, что виртуальные частицы должны возникать парами частица-античастица. "Так и случилось", пишут - парами. Так это же совсем другое дело, не нужен "запрет" ! На паре фотон может потерять часть энергии+импульса, которые унесут пара новых фотонов, но направления не изменит.

Интересно, считал ли кто взаимодействие фотонов с этими виртуальными грабителями ? Ведь если хотя бы часть покраснения можно отнести на "рассеяние на вакууме"...