我对多普勒效应不太理解，大家可以教教我吗？ 第1页

6 | 多普勒红移到底有多红？

“你咋不问蓝移到底有多蓝？”

小吼看着气的怒发冲冠的老教授——他的渔夫帽都掉下来了，小声嘀咕，“那我还想问问宇宙为什么这么黑呢……”

这不怪我啊！！谁让刚刚上课路上掉了个普勒砸出来一个河神，河神给自己科普了多普勒和开普勒之后长扬而去。等自己紧赶慢赶跑进教室，正好赶上老师提问。

这个问题就是，多普勒红移是什么。

还好还好，上天有好生之德，老教授听见了小吼的嘀咕，目光里突然多了几分孺子可教，他让小吼下节课给大家讲讲多普勒红移和宇宙为什么这么黑——简称大概就是宇宙的红与黑吧。

在图书馆泡了一整天的小吼也终于对这个问题有了一点自己的看法。

物理学家多普勒，我们可爱的小多曾发现了物理学基石之一的——“多普勒效应”，即波的频率与波长，和观测者与运动物体间的相对运动方式有关。

具体来说，如果一个人和一辆汽车相向而行，那么汽车的声音将变得越来越刺耳。

而一个人与一辆汽车向相反的方向行进，那么汽车的声音将变得悠扬舒缓。

这个现象对我们来说简直是常识——那当然了，要是这点常识都没有，早就不知道哪个医院躺着去了。

但，你有想过这到底是为什么吗。

（小吼妈：哪来的为什么？还不如去做点家务。）

而这个我们认为常识的不能再常识的现象用物理学术语来讲便是：运动物体发出的波的频率和观测者的位置有关。如果观测者和波源相对运动，那么波长会变短，频率变大；如果观测者和波源相互远离，那么波长变长，频率变小。

有没有觉得突然高大上了起来。

小吼也是这么认为的，她甚至想用这种解释试图去撩一下物理系的小哥哥。

以电磁波中的可见光为例，因为红光的波长较长，蓝光波长较短；所以由多普勒效应造成光线波长变长、光线的颜色往红光一端靠近的现象叫做多普勒红移；造成波长变短、光线颜色往蓝光一端移动的现象叫做多普勒蓝移。

你看，还是有多普勒蓝移的嘛，问问蓝移有多蓝也不奇怪吗不是。看到这里，小吼不禁产生了这样的想法。
可她看了看墙上的表，又赶紧继续翻书，唉，deadline是第一生产力啊。

20世纪20年代，我们耳熟能详的美国天文学家哈勃发现，除了少数几个临近的星系，几乎所有的星系发出的光都向红端移动，且离我们越远的星系，红移的程度越大。
大家还记得前面说的多普勒红移吗？由多普勒效应造成光线波长变长、光线的颜色往红光一端靠近的现象叫做多普勒红移。这说明这些星系都在远离我们，而且离我们越远，远离的速度越大。这个现象叫“哈勃–勒梅特定律”。

也正是“哈勃–勒梅特定律”揭示出了“宇宙正在膨胀”。而在哈勃发现星光红移的100年前，德国天文学家奥伯斯，提出的著名的“奥伯斯佯谬”，其实验依据之一，便有根据“多普勒红移”发现的星光变化。

而奥伯斯佯谬，则直指“宇宙为什么这么黑”的历史性难题。

参考资料：

https://www. exploratorium.edu/origi ns/hubble/tools/doppler.html

作者：

@綾音Ayane （知乎）， @ag獭（知乎），@Angelo的常识 （公众号）

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下期更新，《宇宙为什么这么黑？》