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多普勒红移、引力红移和宇宙学红移分别是什么?有什么区别?

2024-04-03 08:10:29神华国际

多普勒红移、引力红移和宇宙学红移分别是什么?有什么区别?

多普勒红移、引力红移和宇宙学红移

都是频率向低频变化的一种现象

其共同的原理是多普勒效应

例如:

火车向我们开来 声音变尖锐 音频变高(蓝移)

背我们远去 声音变低沉 音频变低(红移)

引力红移不是很了解 但是其基于引力波的理论 其模型等同于火车模型

处理方法在大尺度上使用洛仑兹变换

宇宙红移理论模型与火车模型类似

射电望远镜中的光谱经过处理后发现 色彩向红..域移动

说明了星体在退行(离开我们)

区别就在于将多普勒效应用在不同的地方

就好比力作用在物体上 有时候叫推力 有时叫阻力 都是力的效果        

红移是我们所熟知的物理现象。它指的是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。一般在天文上说的红移有三种,即引力红移,多普勒红移和宇宙学红移。引力红移,顾名思义就是强引力场导致的。而多普勒效应大家都在中学物理中学过,是相对运动导致的,而宇宙学红移则是由于宇宙膨胀导致的,并非真实的运动,因此宇宙学红移不算是多普勒效应。在今天的短文中,小编就带着大家简单区别一下这几种红移。

那么如何区别这几种红移呢?

先说宇宙学红移,既然是宇宙膨胀的可观测效应,那么距离太近是不行的,因为距离地球太近的话,宇宙膨胀效果非常小,难以观测到。因此,宇宙学红移主要来自遥远的星系,至少也得是百万秒差距(Mpc)这个数量级。

多普勒红移的话,理论上对于任何一个天体都有可能。这里有趣的是,星系的宇宙学红移经常会和多普勒效应一起混合着出现,尤其是对于相对来说近一些的星系。

而引力红移需要强引力场,一般来自黑洞、白矮星、中子星这些致密天体。当然,引力红移还有更深层的内涵,即在大质量天体附近,会出现时间的延缓效应。对于大质量天体附近的观测者来说,他们会观测到远方平直时空的人们处于“快进”状态,而远方的观测者对他们进行观测时候则恰好相反。这个现象在黑洞的视界附近尤为明显。引力红移是广义相对论的一个成功的预言。

文章最后小编再为大家介绍一个别人不会告诉你的有趣的物理现象——四维透视效应。我们知道,三维透视效应指的是两条平行线最终相交于消失点,但是直线始终是直线。

那么加上时间,如果考虑四维时空呢?很类似,当你以接近光速的速度运动的时候,四维时空的透视现象就会很明显。也就是说,一旦你有了接近光速的速度,此时天球在你眼中变成了椭圆,你则位于某个焦点处,而不同的位置的星光也发生了不同的变化,大体来说,前方的景象似乎收缩了,变蓝了,变亮了,时间流逝也变快了,而你的身后的景物则会发生红移,并且变暗。此时,你会惊讶地发现,你虽然在飞向你的目的地,但是它似乎离你更远了。

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