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宇宙的膨胀是怎么被探测的?

走在马路上,当一辆响着喇叭的车正逐渐向你驶来时,你会发现喇叭声变得又高又细,而它离去时,声音却变得又低又沉。

这就是多普勒效应。

当然,多普勒效应的应用不仅仅只能解释汽车的鸣笛声,它还可以解释宇宙的膨胀。

01

什么是多普勒效应

多普勒效应是由奥地利物理学家克里斯琴·约翰·多普勒提出的。这一理论的具体内容为波长会因为波源和观测者的相对运动而发生改变。具体的情况有两种,分别是红移和蓝移。后文皆会提到。

根据公式v=fλ,在波速不变时, 频率越高, 波长越小,反之亦然 。

波的内容都在什么是波一来自初中生的灵魂拷问 - 简书这篇文章里,有兴趣的读者可以自行查看。

02

为什么波长的改变意味着红移和蓝移?

如图所示,当波源远离观测者时,由于波源还是照常放射,波峰与上一个波峰之间的距离就相对的放大了。

当波峰距离扩大时,频率就变低了。

以上的解释是红移,而蓝移也是同理。

03

红移代表着什么?

红移指的是波在光谱中呈现的颜色正逐渐向红色靠近,也就是波长在变宽。

这一现象通常发生在波源和观测者之间的距离变大时。

在宇宙中,这代表放射源与地球的距离在变远。

而科学家观测到的波在光谱里大多都在发生红移。这意味着不管是星系还是恒星都在逐渐远离我们,甚至远离的速度正随着距离的增加而变快。

而这一现象也持续了多年,从未停止。

这就是宇宙膨胀的现象解释之一。

世界之大,无奇不有。

浩瀚的宇宙里还藏着许许多多的奥秘,比如宇宙膨胀和关于奇点的假说。

希望在不久的未来有一天能解释这些现象。

作者:霍华德看世界

原文链接:https://www.jianshu.com/p/2f64d881ea44

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