Para un fotón, el universo siempre permanece del mismo tamaño, ¿no es así? Si todos los marcos de referencia son válidos, ¿en qué marco se está expandiendo el universo?

Supongo que dado que la longitud de onda del fotón es proporcional al factor de escala, su suposición podría ser correcta en ciertos casos; la distancia de movimiento entre la galaxia sería la misma si utilizamos la longitud de onda del fotón como el bastón de medición. Pero tenga en cuenta que la longitud de onda del fotón se ve afectada por la gravedad local, por lo tanto, hay factores más que la expansión del universo a tener en cuenta. Además, el tamaño visible del universo no depende de una función de expansión constante, por lo tanto, su conclusión sería errónea. Universo observable

Otra cosa a tener en cuenta es que la energía del fotón disminuye con la expansión del universo, lo que significa que su frecuencia está disminuyendo. Y cuando definimos un medidor es con una luz que tiene cierta frecuencia. Si usamos esto, lo que hacemos, el universo aumenta de tamaño y los fotones como Cosmic Microwave Background se estiran (disminuyendo así su contenido de energía).

No puede considerar el marco de referencia del fotón, ya que viola la relatividad.

Para un fotón, no hay tamaño. El tiempo se detiene y todas las longitudes se contraen a cero. No es realmente válido hablar del marco de referencia de un fotón: su universo tiene longitud cero tanto en espacio como en tiempo.