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來自 孔夫子舊書網 的圖片

引力紅移是中國的一個科技名詞。

為什麼漢字是方塊字,這個問題雖然沒有明確的考證,但從古人觀察世界的方式中便可窺見一斑。《淮南子·覽冥訓[1]》說:「往古之時,四極廢,九州裂。天不兼覆,地不周載,火炎炎而不滅,水浩洋而不息,猛獸……於是女媧煉五色石以補蒼天,斷鰲足以立四極。」在古人心目中,「天圓地方[2]」,地是方形的,而且在這四方形地的盡頭,還有撐着的柱子。

目錄

名詞解釋

紅移在物理學和天文學領域,指物體的電磁輻射由於某種原因頻率降低的現象,在可見光波段,表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離,即波長變長、頻率降低。紅移的現象多用於天體的移動及規律的預測上。

紅移最初是在人們熟悉的可見光波段發現的,隨着對電磁波譜各個波段的了解逐步深入,任何電磁輻射的頻率降低都可以稱為紅移。對於頻率較高的γ射線、X-射線和紫外線等波段,頻率降低確實是波譜向紅光移動,「紅移」的命名並無問題;而對於頻率較低的紅外線、微波和無線電波等波段,儘管頻率降低實際上是遠離紅光波段,這種現象還是被稱為「紅移」。

當光源遠離觀測者運動時,觀測者觀察到的電磁波譜會發生紅移,所有的波(包括機械波、電磁波和引力波等)都會因為多普勒效應而造成的頻率和波長的變化,其中頻率降低,波長變長的現象稱為紅移現象,這樣的紅移現象在日常生活中有很多應用,例如多普勒雷達、雷達槍,在分光學上,人們使用多普勒紅移測量天體的運動,在天體光譜學裡,人們使用多普勒紅移測量天體的物理行為。這種多普勒紅移的現象最早是在19世紀所預測並觀察到的,當時的部分科學家認為光的本質是一種波。另一種紅移機制被用於解釋在遙遠的星系、類星體,星系間的氣體雲的光譜中觀察到的紅移現象。紅移增加的比例與距離成正比。這種關係為宇宙在膨脹的觀點提供了有力的支持,比如大爆炸宇宙模型。

另一種紅移稱為宇宙學紅移,其機制為空間的度規膨脹。這機制說明了在遙遠的星系、類星體,星系間的氣體雲的光譜中觀察到的紅移現象,其紅移增加的比例與距離成正比。這種關係為宇宙膨脹的觀點提供了有力的支持,比如大爆炸宇宙模型。

另一種形式的紅移是引力紅移,其為一種相對論性效應,當電磁輻射傳播遠離引力場時會觀測到這種效應;反過來說,當電磁輻射傳播接近引力場時會觀測到引力藍移,其波長變短、頻率升高。

類別

紅移有3種:多普勒紅移(由於輻射源在固定的空間中遠離我們所造成的)、引力紅移(由於光子擺脫引力場向外輻射所造成的)和宇宙學紅移(由於宇宙空間自身的膨脹所造成的)。對於不同的研究對象,牽涉到不同的紅移。

多普勒紅移

1.由於多普勒效應,從離開我們而去的恆星發出的光線的光譜向紅光光譜方向移動。

2.一個天體的光譜向低頻(紅)端的位移。天體的光或者其它電磁輻射可能由於運動、引力效應等被拉伸而使頻率降低。因為紅光的頻率比藍光的低,所以這種拉伸對光學波段光譜特徵的影響是將它們移向光譜的紅端,於是這些過程被稱為紅移。

3.在高光譜遙感領域的紅移。在植被的光譜曲線中,遭脅迫的植物的紅-紅外透射曲線向更低頻率方向移動(Cibula和Carter, 1992)的現象稱為「紅端偏移」簡稱「紅移」

參考文獻