虛空聖堂 作品

第493章 多普勒效應!譜線紅移!宇宙膨脹之震撼!

 一直以來,他都沉浸在李奇維教授的榮耀之中。 

 他是國內的天文新星,承擔著重要的責任。 

 但是捫心自問,他覺得自己能不能做到如哈勃那般,猶未可知。 

 頂著布魯斯教授半個弟子的身份,苦熬十年,終於修成正果。 

 這種感覺太勵志,太震撼了! 

 哪怕哈勃是外國人,餘青松也忍不住心生敬佩。 

 只有強者才會尊重強者。 

 海耳忍不住挺起了胸膛,露出了微笑。 

 他知道接下來,將是哈勃的個人秀了。 

 今天過後,對方就能躋身當世最頂級天文學家的行列。 

 甚至超越他這個天文大佬,被世人所知。 

 這時,海耳忽然發現,旁邊的布魯斯教授竟然毫無表情,一點也不激動。 

 這就太奇怪了。 

 於是,他好奇地問道: 

 “布魯斯教授,哈勃又證明了廣義相對論的一個預言。” 

 “你難道不高興嗎?” 

 李奇維聞言,微微一笑,淡定地說道: 

 “哦,結果是確定的,時間早晚而已。” 

 額。 

 海耳默默轉過頭,一肚子話都說不出來了。 

 “shift!我最討厭人家裝逼了。” 

 此刻,面對眾人的期待,哈勃狠狠地吸了一口氣。 

 下面,將是他的巔峰時刻! 

 他開始分享自己的成果。 

 “在布魯斯教授的廣義相對中,場方程是核心。” 

 “這個方程描述了宇宙的運行過程。” 

 “其中方程的每個解,都代表一個全新規則的宇宙。” 

 “當然,這只是一種理論預測,並不是說真的有那麼多宇宙。” 

 “但是,至少在我們這個真實的宇宙中,如果按照場方程的計算結果,就能得出宇宙在膨脹這個結論。” 

 “這就是廣義相對論的第五預言。” 

 “正是基於這個預言,布魯斯教授提出了匪夷所思的宇宙大爆炸理論。” 

 “大爆炸理論對不對,我目前不知道。” 

 “但是宇宙膨脹的猜想,我今天可以給出切實的證據。” 

 “大家請看演示屏幕。” 

 “1842年,奧地利物理學家多普勒,首次提出了【多普勒效應】。” 

 “該效應指出,運動物體(波源)所發出的聲音,在靜止觀測者聽來是變化的。” 

 “波源的速度越高,所產生的效應就越大。” 

 “這種效應就體現在聲波頻率的變化上。” 

 “當波源移向觀測者時,觀測者接受到的聲波頻率變高。” 

 “當波源遠離觀測者時,觀測者接受到的聲波頻率變低。” 

 “用公式表達就是:(λ-λ?)\/λ?=v\/c。” 

 “其中λ表示波源在運動中所發出聲音的波長,λ?表示波源靜止時的波長,v表示波源的運動速度,c表示聲速。” 

 “由於λ?和c都是已知的,只要測出了λ的大小,就能計算波源的運動速度v。” 

 (這就是多普勒效應測量物體運動速度的原理) 

 “光是電磁波,也屬於波的一種,所以同樣遵循多普勒效應。” 

 “當光源移向觀測者時,觀測者接受到的光的頻率變高。” 

 “光的頻率變高,就意味著波長變短,反映在光譜上就是向著藍色光譜區域移動,所以又稱為【藍移】。” 

 “同理,當光源遠離觀測者時,觀測者接受到的聲波頻率變低,又稱為【紅移】。” 

 “宇宙中,所有的恆星都是發光的,它們本身就是天然的光源。” 

 “利用這個原理,我們就可以測出宇宙中天體相對於地球是靠近還是遠離,並且測出它的速度。” 

 “在天文學上,我們把天體在觀測者視線方向上的運動速度分量,稱為天體的【視向速度】。” 

 “當多普勒效應公式應用在天文學中時,公式形式不變,只不過含義變了。” 

 “其中λ表示天體在運動中所發射光的波長,λ?表示天體靜止時發射光的波長,v表示天體的視向速度,c表示光速。” 

 “c是已知的,λ?也是已知的,因為組成恆星的元素和地球上的元素是一樣的。” 

 “我們在實驗室中測出的某種元素的譜線位置所代表的波

長,就是λ?。” 

 “這時,當我們通過所接受到的恆星光譜,測出λ和λ?的差值△λ(多普勒位移)時,就能算出λ的值。”