红移

时间:2024-05-06 06:21:30编辑:优化君

天文学中,科学家根据光的红移现象和多普勒效应,推断宇宙在膨胀。我很奇怪,根据什么来判断光发生了红移

红移在物理学和天文学领域,指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离,即波长变长、频率降低。红移的现象目前多用于天体的移动及规律的预测上。
红移最初是在人们熟悉的可见光波段发现的,随着对电磁波谱各个波段的了解逐步深入,任何电磁辐射的波长增加都可以称为红移。对于波长较短的γ射线、X-射线和紫外线等波段,波长变长确实是波谱向红光移动,“红移”的命名并无问题;而对于波长较长的红外线、微波和无线电波等波段,尽管波长增加实际上是远离红光波段,这种现象还是被称为“红移”。
当光源远离观测者运动时,观测者观察到的电磁波谱会发生红移,这类似于声波因为多普勒效应造成的频率变化。这样的红移现象在日常生活中有很多应用,例如多普勒雷达、雷达枪,在分光学上,人们使用多普勒红移测量天体的运动。这种多普勒红移的现象最早是在19世纪所预测并观察到的,当时的部分科学家认为光的本质是一种波。
另一种红移机制被用于解释在遥远的星系、类星体,星系间的气体云的光谱中观察到的红移现象。红移增加的比例与距离成正比。这种关系为宇宙在膨胀的观点提供了有力的支持,比如大爆炸宇宙模型。
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天文学中提到的蓝移和红移是什么概念?

这是光的蓝移和红移,蓝移表示物体正在向我们靠近,红移反之。光波向我们靠近时,光的波段会变的更短,程现蓝色,离我们远去时,光波会被拉长程红色,这就是多普勒频移,我们用这种原理来测量天体是否向我们靠近或远去。这和高速公路上的测速仪有异曲同工之妙,只不过测速仪用的不是光波,用的超声波来测定车速,汽车靠近的速度越快或远离的速度越快,声音的频率则越高亢或越低沉。


谁能解释一下红移现象,(本人只能理解纵波的多普效应)?不胜感激!

红移现象
所谓红移,最初是针对机械波而言的,即一个相对于观察者运动着的物体离的越远发出的声音越浑厚(波长比较长),相反离的越近发出的声音越尖细(波长比较短)。

后来,美国天文学家哈勃把一个天体的光谱向长波(红)端的位移叫做多普勒红移。通常认为它是多普勒效应所致,即当一个波源(光波或射电波)和一个观测者互相快速运动时所造成的波长变化。美国天文学家哈勃于1929年确认,遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去,同时,它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。这一普遍规律称为哈勃定律,它成为星系退行速度及其和地球的距离之间的相关的基础。这就是说,一个天体发射的光所显示的红移越大,该天体的距离越远,它的退行速度也越大。红移定律已为后来的研究证实,并为认为宇宙膨胀的现代相对论宇宙学理论提供了基石。上个世纪60年代初以来,天文学家发现了类星体,它们的红移比以前观测到的最遥远的星系的红移都更大。各种各样的类星体的极大的红移使我们认为,它们均以极大的速度(即接近光速的90%)远离地球而去;还使我们设想,它们是宇宙中距离最遥远的天体。

换句话说,由于多普勒红移现象的存在,从这个意义上来讲,宇宙不是无限的,而是有界的,即天体红移的速度等于光速的地带就是宇宙的边缘和界限了,超过了这个界限,也就超过了光速,光线也就因此永远无法达到我们的视界,那就不是我们这个世界了,到底是怎样只有上帝才知道。

现在,根据科学测定,宇宙的年龄大约是150亿年,这个既是它的年龄(时间),其实也是它的空间长度,即150亿光年是我们观察太空理论上能达到的最远距离了,我们现在看到的距离地球150亿光年的地方恰恰就是宇宙诞生时的镜像。150亿年前,在大爆炸的奇点,时间和空间获得的最完美的统一,那一点(或那一刻)即是我们整个宇宙的开端。


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