《高中物理 第2章 機(jī)械波 第4節(jié) 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用 紅移現(xiàn)象素材 魯科版選修3-4(通用)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第2章 機(jī)械波 第4節(jié) 多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用 紅移現(xiàn)象素材 魯科版選修3-4(通用)(1頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、紅移現(xiàn)象
所謂紅移,最初是針對機(jī)械波而言的,即一個相對于觀察者運(yùn)動著的物體離的越遠(yuǎn)發(fā)出的聲音越渾厚(波長比較長),相反離的越近發(fā)出的聲音越尖細(xì)(波長比較短)。
后來,美國天文學(xué)家哈勃把一個天體的光譜向長波(紅)端的位移叫做多普勒紅移。通常認(rèn)為它是多普勒效應(yīng)所致,即當(dāng)一個波源(光波或射電波)和一個觀測者互相快速運(yùn)動時所造成的波長變化。美國天文學(xué)家哈勃于1929年確認(rèn),遙遠(yuǎn)的星系均遠(yuǎn)離我們地球所在的銀河系而去,同時,它們的紅移隨著它們的距離增大而成正比地增加。這一普遍規(guī)律稱為哈勃定律,它成為星系退行速度及其和地球的距離之間的相關(guān)的基礎(chǔ)。這就是說,一個天體發(fā)射的光所顯示的紅移越大,該天體的距離
2、越遠(yuǎn),它的退行速度也越大。
紅移定律已為后來的研究證實,并為認(rèn)為宇宙膨脹的現(xiàn)代相對論宇宙學(xué)理論提供了基石。上個世紀(jì)60年代初以來,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了類星體,它們的紅移比以前觀測到的最遙遠(yuǎn)的星系的紅移都更大。各種各樣的類星體的極大的紅移使我們認(rèn)為,它們均以極大的速度(即接近光速的90%)遠(yuǎn)離地球而去;還使我們設(shè)想,它們是宇宙中距離最遙遠(yuǎn)的天體。換句話說,由于多普勒紅移現(xiàn)象的存在,從這個意義上來講,宇宙不是無限的,而是有界的,即天體紅移的速度等于光速的地帶就是宇宙的邊緣和界限了,超過了這個界限,也就超過了光速,光線也就因此永遠(yuǎn)無法達(dá)到我們的視界,那就不是我們這個世界了,到底是怎樣只有上帝才知道。
現(xiàn)在,根據(jù)科學(xué)測定,宇宙的年齡大約是150億年,這個既是它的年齡(時間),其實也是它的空間長度,即150億光年是我們觀察太空理論上能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離了,我們現(xiàn)在看到的距離地球150億光年的地方恰恰就是宇宙誕生時的鏡像。150億年前,在大爆炸的奇點,時間和空間獲得的最完美的統(tǒng)一,那一點(或那一刻)即是我們整個宇宙的開端。