宇宙最罕见的几个现象（宇宙里最重要的效应之一）

我们停在公路上，发现一辆汽车正向我们迎面驶来。这时，汽笛声直起长鸣。随着我们与汽车的距离接近。刺耳的汽笛声的音调也越来越高，激得人不禁打了个哆嗦。紧接着，我们与汽车的距离又越来越远，汽笛声的音调则又从高变得低了，最终一点儿也听不到了。

还在停驻的我们知道，我们正体验的这种现象，就是大名鼎鼎的多普勒效应。开始，我们听到的鸣笛声变得尖细，是因为频率变高、波长变短；后边，鸣笛声变得低沉，是因为频率变低、波长变长。

引用1 多普勒效应

1845年的夏天，荷兰气象学家拜斯·巴洛特就做了一个有趣的科学实验。他坐在荷兰乌德勒支的火车站台，他的座位前边摆放着一堆记录测试音调的仪器。他期待着一辆火车的到来，并计划用这些仪器，见证多普勒效应。开始不久，他远远地就看到了，站在敞篷火车上的英俊喇叭手在吹奏。火车疾驶过站台，悠扬的吹奏渐渐消散，他对比着喇叭手吹奏的和记录的音调，不出意外，他证实了音调的改变。

上面的这些现象，最初是由奥地利物理学家多普勒在1842年发现提出，所以我们称之为多普勒效应。

实际上，这种现象不仅在声波上有所体现，其他的方面也有，比如，具有波动性的光。

法国物理学家裴索在1848年独立地明确指出，光也具有这种效应。他解释了来自恒星的波长偏移，并提出人们可以利用这种效应测量恒星的相对速度。我们上篇所说的最重要的红移效应，最初便从此来。

事实上，红移现象的效应已有三种分类。

第一种是在物理学领域，电磁辐射由于某种原因导致波长增加、频率降低，在我们肉眼可见的光范围，光谱的谱线朝红端移动了一段距离，是挨着红光波段近了；另外，有一些远离红光波段的，比如波长较长的无线电波和红外线等波段。它们的现象都称为“红移”。相反的，电磁辐射的波长变短，频率升高的现象则被称为蓝移，在此不做多述，以后有机会再说说。

引用2

第二种，是引力红移，自广义相对论而来，为一种相对论性效应，说的是光波或者其他波动从巨大的星体或黑洞远离时，整体频谱会往红色端方向偏移。科学家解释原因是，因为光子的能量从一开始的能量在经过一段距离后，一部分转化为引力势能，而光子的能量正比于频率。我是没懂这个解释。

引用3 引力红移

幸运的是，根据哈佛大学莱曼物理实验室的科学家记载，最早在1959年庞德-雷布卡实验证实了，谱线引力红移是存在的。我们人类自此又多了一个观测宇宙的方法。

第三种，是在天文学领域，称为宇宙学红移，其机制为空间的度规膨胀。美国天文学家维斯托·斯里弗在1912年到1922年，观测到41个星系的光谱，其中36个星系的光谱发生红移。他说，这些星系正在远离地球。

1916年在爱因斯坦提出广义相对论后，许多物理学家和数学家在爱因斯坦的基础上，建立了一个动态的爱因斯坦场的解决方案。继而在1929年、1927年，美国天文学家埃德温·哈勃和比利时天文学家乔治·勒梅特，分别通过观测和计算的方式，一再证明宇宙学红移现象，距离银河系越远的星系退行越快，宇宙在不断地膨胀。

我们现在比较公认的大爆炸宇宙模型，正是借此有力的证据支持，赢得了科学家和大众的青睐。

想知道大爆炸宇宙模型吗？下篇文章，我们来说说这个Big Bang Theory。

资料源于网络整理，侵删。

引用1 由Charly Whisky 18:20, 27 January 2007 ，CC BY-SA 3.0，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1606823

引用2：由Aleš Tošovský ，CC BY-SA 3.0，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=662534

引用3：公有领域, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=506831