大爆炸后宇宙一直在冷却，那失去的能量去哪了？

宇宙微波辐射损失的能量已经转移到宇宙本身。光子的能量为宇宙的膨胀做了积极的工作，并将其传递给宇宙本身。对于整个宇宙来说，能量仍然是守恒的。

在膨胀的宇宙中，物质的密度在下降，但能量是守恒的。随着空间的扩大，物质的密度将会降低。如果空间再次缩小，密度将再次开始上升。这是众所周知的！密度是给定空间区域的材料量。质量密度是包含在每个体积中的质量，数量密度是每个体积的数量，能量密度是每个体积的能量。对于物质，如原子、气体、行星、恒星和星系，甚至暗物质，将它们置于时变的时空中。如果时空扩大，密度就会降低；如果时空收缩，密度会增加。材料密度的变化，包括能量密度，是由于空间体积的变化。然而，总质量、粒子数和总能量保持不变。在一个充满物质膨胀的宇宙中，密度只会因为宇宙的膨胀而改变。没有问题，也没有能量(质量)无缘无故消失。

然而，在一个同样充满辐射的宇宙中，不仅光子密度会降低，而且宇宙体积的变化也会带来意想不到的事件。空间的膨胀导致光的波长变长并失去能量。光子不仅是粒子(它们可以像粒子一样相互碰撞和相互作用)，而且表现为电磁波。更重要的是，定义波的特征之一是它的波长。对于光子，波长决定光子的能量。波长越长，能量越少，波长越短，能量越多。根据宇宙目前的大小，宇宙初始阶段光子留下的能量相当于绝对零度以上2.725开尔文。根据这个温度，我们可以使用一些基本常数(玻尔兹曼常数、普朗克常数和光速)的组合来计算光子的波长。结果，我们发现这个波长大约是5.28毫米，或者是你指甲上半月标记的长度。

当一个物体向某个方向或相反方向运动时，我们在某个方向对物体施加一个力，产生的有效距离就是我们对物体所做的功，这就是功的物理概念。当一个物体向内移动时，我们向外推动。力和运动的相反方向是负功，这意味着我们从系统中带走能量。当一个物体向外移动时，我们向外推动，力的方向和运动的方向是相同的，这意味着我们给系统增加能量。这是力、距离和功的最简单例子。当上面的气球失去能量时，它被压缩并变圆。

在膨胀的宇宙中，光子的作用就像气球中的空气:光子向外推动，而宇宙向外膨胀，光子对宇宙做正功。光子也失去能量，但是能量以完全可逆的方式转移到宇宙本身！换句话说，如果宇宙再次收缩，光子注入宇宙的能量将直接返回光子。