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引力红移是中国的一个科技名词。

为什么汉字是方块字,这个问题虽然没有明确的考证,但从古人观察世界的方式中便可窥见一斑。《淮南子·览冥训[1]》说:“往古之时,四极废,九州裂。天不兼覆,地不周载,火炎炎而不灭,水浩洋而不息,猛兽……于是女娲炼五色石以补苍天,断鳌足以立四极。”在古人心目中,“天圆地方[2]”,地是方形的,而且在这四方形地的尽头,还有撑着的柱子。

名词解释

红移在物理学和天文学领域,指物体的电磁辐射由于某种原因频率降低的现象,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。红移的现象多用于天体的移动及规律的预测上。

红移最初是在人们熟悉的可见光波段发现的,随着对电磁波谱各个波段的了解逐步深入,任何电磁辐射的频率降低都可以称为红移。对于频率较高的γ射线、X-射线和紫外线等波段,频率降低确实是波谱向红光移动,“红移”的命名并无问题;而对于频率较低的红外线、微波和无线电波等波段,尽管频率降低实际上是远离红光波段,这种现象还是被称为“红移”。

当光源远离观测者运动时,观测者观察到的电磁波谱会发生红移,所有的波(包括机械波、电磁波和引力波等)都会因为多普勒效应而造成的频率和波长的变化,其中频率降低,波长变长的现象称为红移现象,这样的红移现象在日常生活中有很多应用,例如多普勒雷达、雷达枪,在分光学上,人们使用多普勒红移测量天体的运动,在天体光谱学里,人们使用多普勒红移测量天体的物理行为。这种多普勒红移的现象最早是在19世纪所预测并观察到的,当时的部分科学家认为光的本质是一种波。另一种红移机制被用于解释在遥远的星系、类星体,星系间的气体云的光谱中观察到的红移现象。红移增加的比例与距离成正比。这种关系为宇宙在膨胀的观点提供了有力的支持,比如大爆炸宇宙模型。

另一种红移称为宇宙学红移,其机制为空间的度规膨胀。这机制说明了在遥远的星系、类星体,星系间的气体云的光谱中观察到的红移现象,其红移增加的比例与距离成正比。这种关系为宇宙膨胀的观点提供了有力的支持,比如大爆炸宇宙模型。

另一种形式的红移是引力红移,其为一种相对论性效应,当电磁辐射传播远离引力场时会观测到这种效应;反过来说,当电磁辐射传播接近引力场时会观测到引力蓝移,其波长变短、频率升高。

类别

红移有3种:多普勒红移(由于辐射源在固定的空间中远离我们所造成的)、引力红移(由于光子摆脱引力场向外辐射所造成的)和宇宙学红移(由于宇宙空间自身的膨胀所造成的)。对于不同的研究对象,牵涉到不同的红移。

多普勒红移

1.由于多普勒效应,从离开我们而去的恒星发出的光线的光谱向红光光谱方向移动。

2.一个天体的光谱向低频(红)端的位移。天体的光或者其它电磁辐射可能由于运动、引力效应等被拉伸而使频率降低。因为红光的频率比蓝光的低,所以这种拉伸对光学波段光谱特征的影响是将它们移向光谱的红端,于是这些过程被称为红移。

3.在高光谱遥感领域的红移。在植被的光谱曲线中,遭胁迫的植物的红-红外透射曲线向更低频率方向移动(Cibula和Carter, 1992)的现象称为“红端偏移”简称“红移”

参考文献