多普勒紅移:物體和觀察者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以導(dǎo)致紅移,與此相對(duì)應(yīng)的紅移稱為多普勒紅移,是由多普勒效應(yīng)引起的。 重力紅移:根據(jù)廣義相對(duì)論,光從重力場(chǎng)中發(fā)射出來(lái)時(shí)也會(huì)發(fā)生紅移的現(xiàn)象。這種紅移稱為重力紅移。 宇宙學(xué)紅移:20世紀(jì)初,美國(guó)天文學(xué)家埃德溫·哈勃發(fā)現(xiàn),宇宙中絕大多數(shù)星系的光譜線存在紅移現(xiàn)象。這種紅移是由于宇宙在膨脹,星系相對(duì)于觀察者存在極高的退行速度引起的,稱為宇宙學(xué)紅移。并由此得到哈勃定律。20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)了一類具有極高紅移值的天體——類星體,成為近代天文學(xué)中非?;钴S的研究領(lǐng)域。 目前天文學(xué)發(fā)現(xiàn)所有宇宙中的星球都在產(chǎn)生紅位移,說(shuō)明宇宙在加速膨脹,也就是說(shuō)所有的天體都在離我們遠(yuǎn)去
美國(guó)天文學(xué)家哈勃把一個(gè)天體的光譜向長(zhǎng)波(紅)端的位移叫做多普勒紅移。通常認(rèn)為它是多普勒效應(yīng)所致,即當(dāng)一個(gè)波源(光波或射電波)和一個(gè)觀測(cè)者互相快速運(yùn)動(dòng)時(shí)所造成的波長(zhǎng)變化。美國(guó)天文學(xué)家哈勃于1929年確認(rèn),遙遠(yuǎn)的星系均遠(yuǎn)離我們地球所在的銀河系而去,同時(shí),它們的紅移隨著它們的距離增大而成正比地增加。這一普遍規(guī)律稱為哈勃定律,它成為星系退行速度及其和地球的距離之間的相關(guān)的基礎(chǔ)。這就是說(shuō),一個(gè)天體發(fā)射的光所顯示的紅移越大,該天體的距離越遠(yuǎn),它的退行速度也越大。紅移定律已為后來(lái)的研究證實(shí),并為認(rèn)為宇宙膨脹的現(xiàn)代相對(duì)論宇宙學(xué)理論提供了基石。上個(gè)世紀(jì)60年代初以來(lái),天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了類星體,它們的紅移比以前觀測(cè)到的最遙遠(yuǎn)的星系的紅移都更大。各種各樣的類星體的極大的紅移使我們認(rèn)為,它們均以極大的速度(即接近光速的90%)遠(yuǎn)離地球而去;還使我們?cè)O(shè)想,它們是宇宙中距離最遙遠(yuǎn)的天體。 換句話說(shuō),由于多普勒紅移現(xiàn)象的存在,從這個(gè)意義上來(lái)講,宇宙不是無(wú)限的,而是有界的,即天體紅移的速度等于光速的地帶就是宇宙的邊緣和界限了,超過(guò)了這個(gè)界限,也就超過(guò)了光速,光線也就因此永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到我們的視界,那就不是我們這個(gè)世界了,到底是怎樣只有上帝才知道。
現(xiàn)在,根據(jù)科學(xué)測(cè)定,宇宙的年齡大約是150億年,這個(gè)既是它的年齡(時(shí)間),其實(shí)也是它的空間長(zhǎng)度,即150億光年是我們觀察太空理論上能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離了,我們現(xiàn)在看到的距離地球150億光年的地方恰恰就是宇宙誕生時(shí)的鏡像。150億年前,在大爆炸的奇點(diǎn),時(shí)間和空間獲得的最完美的統(tǒng)一,那一點(diǎn)(或那一刻)即是我們整個(gè)宇宙的開(kāi)端。
光是由不同波長(zhǎng)的電磁波組成的,在光譜分析中,光譜圖將某一恒星發(fā)出的光劃分成不同波長(zhǎng)的光線,從而形成一條彩色帶,我們稱之為光譜圖。恒星中的氣體要吸收某些波長(zhǎng)的光,從而在光譜圖中就會(huì)形成暗的吸收線。每一種元素會(huì)產(chǎn)生特定的吸收線,天文學(xué)家通過(guò)研究光譜圖中的吸收線,可以得知某一恒星是由哪幾種元素組成的。將恒星光譜圖中吸收線的位置與實(shí)驗(yàn)室光源下同一吸收線位置相比較,可以知道該恒星相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)的情況。