多普勒紅移:物體和觀察者之間的相對運(yùn)動可以導(dǎo)致紅移,與此相對應(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)廣義相對論,光從重力場中發(fā)射出來時也會發(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,說明宇宙在加速膨脹,也就是說所有的天體都在離我們遠(yuǎn)去
美國天文學(xué)家哈勃把一個天體的光譜向長波(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)一個波源(光波或射電波)和一個觀測者互相快速運(yùn)動時所造成的波長變化。美國天文學(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,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,一個天體發(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。紅移定律已為后來的研究證實,并為認(rèn)為宇宙膨脹的現(xiàn)代相對論宇宙學(xué)理論提供了基石。上個世紀(jì)60年代初以來,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了類星體,它們的紅移比以前觀測到的最遙遠(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;還使我們設(shè)想,它們是宇宙中距離最遙遠(yuǎn)的天體。 換句話說,由于多普勒紅移現(xiàn)象的存在,從這個意義上來講,宇宙不是無限的,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,超過了這個界限,也就超過了光速,光線也就因此永遠(yuǎn)無法達(dá)到我們的視界,那就不是我們這個世界了,到底是怎樣只有上帝才知道。
現(xiàn)在,根據(jù)科學(xué)測定,宇宙的年齡大約是150億年,這個既是它的年齡(時間),其實也是它的空間長度,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的鏡像。150億年前,在大爆炸的奇點,時間和空間獲得的最完美的統(tǒng)一,那一點(或那一刻)即是我們整個宇宙的開端。
光是由不同波長的電磁波組成的,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的光,從而在光譜圖中就會形成暗的吸收線。每一種元素會產(chǎn)生特定的吸收線,天文學(xué)家通過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驗室光源下同一吸收線位置相比較,可以知道該恒星相對地球運(yùn)動的情況。