宇宙中的紅移或藍移現象是指,根據多普勒效應行星在遠離我們或向我們靠近的過程中,波長會因為距離的變化而變化。遠離我們的星球發出的光線波長變長,頻率變低,在光譜中反映為趨向紅色,所以稱之為紅移。反之,由向我們靠近的星球發出的光線,波長變短,頻率變高,便成為藍移(也有人稱之為紫移)。
科學家通過哈勃望遠鏡觀測到紅移現象(一個相對于觀察者運動著的物體離得越遠發出的聲音越渾厚(波長比較長),相反離得越近發出的聲音越尖細(波長比較短)。)也就是說越是離我們遠的星球,觀測到的顏色就越紅。科學家也鎖定了一些星系,發現它們呈現的紅色越來越明顯,因此也間接證明了這些星體彼此之間在原理,這也驗證了宇宙爆炸后的膨脹理論。
研究人員也建立了一個宇宙模型,他們模擬計算出在一百三十億年前,所有的物質均在一個極高密度的“奇點”上,之后壓縮到一定的密度發生了爆炸,形成了新的宇宙。爆炸之后宇宙也迅速的膨脹,其膨脹的速度甚至超過了光速,這也是至今無法找到宇宙邊緣的原因!
可能很多人也表示不理解,星體和星系之間存在相當程度的引力。為什么過了百億年引力還沒有抵消掉所謂的膨脹力呢?
研究人員也表示宇宙中不止存在簡單的引力和膨脹力,其還存在很多無法探知的力量。造成宇宙至今仍然在不斷膨脹可能就是暗物質的原因。研究人員也發現暗物質存在于宇宙各個角落,它一種密度極小但質量極大的物質,這樣的特點也使暗物質產生了和引力相反的力,也正是暗物質的存在在不斷的助推宇宙膨脹。
對于紅外線微波以及無線電波這些波長較長的波段來說,它們波長的增加實際上是在不斷的遠離紅光波段。但是這種現象還是被定義為紅移。當觀測者站在離光源較遠的運動距離時,觀測者所看到的電磁波譜就會出現紅移的情況。這和聲波因為多普勒效應而出現頻率變化非常類似,其實這樣的紅移現象在我們的日常生活當中也有很多應用,就比如說多普勒雷達、雷達槍等等。從分光學的角度來講,多普勒紅移多用來測量天體的運動,這種多普勒紅移最早是在19世紀被預測并且觀察到的,當時的科學家斷定光的本質就是一種波。
被用于解釋遙遠的星系和類星體的還有一種紅移機制。這種紅移機制主要是在星系間的氣體云的光譜中所觀察到的一種紅移現象。紅移的增加比例與距離是成正比的,這層關系為宇宙在膨脹的觀點提供了非常有力的支持。就比如說大爆炸宇宙模型,這個主題開始于19世紀,天文學家在對波動力學的現象進行探索的時候,總結出了卜勒效應。之后1842年,有天文學家對這種現象提出了科學的物理方面的解釋,這種效應至今為止還在被應用著。卜勒效應當中有一個非常有名的預言,那就是恒星的顏色不同,最根本的原因是因為這些恒星相對于地球的運動速度不同,雖然這個推論最后被推翻了,但是這也是天文學研究領域的一次重大的跨越。
恒星之所以會呈現出不同的顏色,其實是因為恒星的溫度不同,而并不是它們相對于地球的運動速度不同而造成的。在1912年,天文學家在進行天體研究的時候,發現絕大多數的螺旋星云都有著不可忽視的紅移,隨后,直到有科學家發現星云的紅移和距離有關聯性,也就是哈勃定律的誕生,才進一步推動了紅移定律的發展。宇宙膨脹大霹靂理論的建立離不開這些觀點的誕生以及發展。
拿一個光子在真空中傳播的事例來講,一個光子在真空中傳播可以產生多種紅移機制,機制的產生都和多普勒紅移現象非常類似。都是波長與波段在紅移現象當中的自由轉換,而且這些機制會分別使用伽利略、洛倫茨或者是相對論轉化,在各個參考的架構之間來回地進行比較。
但科學家又認為宇宙大爆炸假說不合理,他們也認為宇宙是“奇點”爆炸產生的,那么“奇點”又是哪里來的,它究竟是怎么樣的存在,因此宇宙大爆炸假說還需要更多的數據來支撐!
關鍵詞: 紅移現象