A rádióhullámok energiája a forrástól való távolodással csak akkor csökken ha valamilyen anyagrétegen kell áthaladniuk vagy akkor is csökken az energiájuk a távolodással ha teljesen üres térben haladnak?

Természetesen vákuumban is csökken.

Gondolj a fényre (az is elektromágneses sugárzás, mint a rádió), és a csillagokra.

A fotonok energiája lehet, hogy nem csökken, de az intenzitásuk, számuk igen. A csillagok színe sem változik számottevően (az energiájuk ugyanaz, mint mikor kiléptek a csillagból), de sokkal kevesebb ér ide belőlük, mintha ott állnánk a csillag mellett.

A rádióadás sem hangolódik el a távolsággal, tehát a hullámhosszuk (a frekvencia tehát a foton energiájának reciproka) állandó, de a hullám intenzitása csökken.

A besugárzott felület, azaz a gömb felszíne négyzetesen nő a távolsággal, tehát az egy négyzetméterre jutó energia így csökken.

A foton energiája változatlan, csak egyre kevesebb csapódik be ugyanannyi idő alatt.

A térben nincs kitüntetett irány, tehát nyilván minden irányban egyforma sebességgel terjed.

A Lorenztz-transzformációnak van egy olyan olvasata, hogy az éterhez képest mozgó rendszerben nem gömbszerűen terjed a sugárzás, ám mivel a mérőeszközeink is összemennek ha mozognak az éterhez képest, emiatt mégis így észleljük. Fel lehet erre építeni egy az einsteini elmélettel matematikailag ekvivalens világképet, de mivel például az idődilatácó más, nem-elektromágneses jelenségeknél is mutatkozik (pl. magfolyamatok lelassulnak mozgó rendszerben), ez valószínűleg nem helytálló elmélet.

Ez attól függ, milyen az elrendezés geometriája.

Pontszerű forrásból minden gömbszimmetrikusan terjed, és akkor igaz, hogy a távolsággal négyzetesen csökken az intenzitása.

De nagyon sok pontszerű forrást egymás mellé rakva létre lehet hozni olyan hullámteret, ami hengerszimmetrikus, vagy amiből síkhullámok távoznak, amiknek az intenzitása nem csökken.

Visszaverő felületekkel is el lehet érni, hogy az intenzitás ne csökkenjen, ez történik pl. az üvegszálakban.