回答:
問題は、エネルギーの保存が一般相対性理論で滑りやすい概念であることです。議論は行き来しますが、ほとんどの人は、エネルギーの保存は局所的な法則にすぎないことを受け入れます-それは局所的な慣性フレームにのみ適用され、宇宙全体に適用することはできません。しかし、膨張する宇宙では、慣性フレームを特定することは非常に難しく、宇宙論的に重要なボリュームを含む慣性フレームを特定することは確かに困難です。
これが意味することは、宇宙の膨張の影響を受けないようにローカルの「ボックス」を十分に小さくすると、エネルギー保存が適用されることです。しかし、もちろんそのようなボックスでは、ボックスは宇宙の膨張の影響を受けず、光子の赤方偏移がないため、光子は同じエネルギーで出入りします。
これに答える1つの方法は、エネルギーの保存が単一の参照フレームに適用されることを意図した法則であると言うことです。参照フレームを変更しても機能することは意図されていません。一般的な相対性理論は、参照フレームを変更するだけでなく、特別な相対性理論でも簡単な質問が表示されるため、これをさらに困難な点にします。光源があなたから遠ざかり、その光源をしばらくオンにしてからオフにすると、その光源から遠ざかるレシーバーは、離れないものよりも少ない総光エネルギーを検出します。これは、光源が完全に検出器に入るビームであっても当てはまります。したがって、検出器が遠ざかり、より少ないエネルギーを検出した場合、失われたエネルギーはどこに行きましたか?
答えは、エネルギーが不足していないことです。検出器は、そのビームに含まれるエネルギーが少なく、保存されているエネルギーがずっと少ないと常に考えていました。エネルギーの保存は、指定された参照フレーム内にあります。弾丸の参照フレームに変更すると、弾丸のエネルギーでさえはるかに少なくなります。