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封面 | 红移和蓝移见地图
当一个物体连络发光的光速时,它发出的光会跟着不雅察者的位置而发生偏移。
左边的东谈主会看到光源远隔它,因此光辉会发生红移; 而右边的东谈主会看到它发生蓝移,或者当光源向它迁徙时,它会升沉到更高的频率。
全球好,我是科学羊。
咱们所不雅察到的世界,非论咱们从哪个标的看,果然呈现出一致性。
从咱们所能测量的种种世界特征来看——星系的数目、类型、星系里面恒星的数目、平时物资和暗物资的密度,致使温度辐射——齐弘扬出非论不雅察标的奈何变化,世界在大圭表上果然是总共调换的。
内容上,在数十亿光年的圭表上,任何两个区域之间的相反最多唯有0.003%,简易很是于三万分之一的差距。
探究词,信得过的相反并非来自于咱们看向的标的,而是来自咱们不雅察的距离。
距离越远,咱们就能看到世界的往日。
由于世界彭胀的作用,远方天体发出的光波会被拉伸,波长变长,向红色迁徙,且物体的离开速率也越来越快。
这使得咱们很容易瞎意象世界的“中心”。
若是咱们从各个标的不雅察,并重建“世界是否在某个点上存在中心”,就可能会得出一种论断:世界似乎围绕某个“中心”彭胀。
但若是咱们深入念念考这个问题,世界的“中心”并不虞味着物理上的中心。
正如咱们最佳的科学剖判所标明,世界的彭胀并不是从某个具体的“爆炸点”向外扩展的,而是空间自己在扩张。
非论咱们朝哪个标的看,世界的彭胀齐是一致的,且莫得特定的不雅察点不错标示为“世界的中心”。
每当一个星系发出光,接管它的不雅察者最终看到的光将会有一系列不同的性质和波长|距离星系越远,不雅测到的红移就越大,不雅测到的技艺彭胀也就越多,因为不雅测者接管到的信号也会跟着技艺“拉长”。(图片着手: Larry McNish/RASC Calgary Centre)
当物体接近光速时,发出的光会受到不雅察者位置的影响,出现偏移。
咱们不时不错直不雅地剖判,当物体向咱们迁徙时,波长会镌汰(蓝移),而当物体远隔咱们时,波长会拉长(红移)。
这种波动被称为“多普勒效应”,其弘扬不单是局限于声息,光波也会受到相似的影响。波长变长意味着光的能量酌量,波长变短则浮现光的能量增高。
对于世界中的任何物体而言,由于物资的特色——原子和离子会接纳和辐照特定波长的光——咱们卤莽通过测量光谱的偏移来细目这些物体的通顺情况。
免费午夜电影举例,通过红移或蓝移的不雅测,科学家们第一次发现了世界彭胀的迹象。
韦斯托·斯利弗(Vesto Slipher)在1910年代的商议标明,星系的光谱特征走漏出系统性的红移或蓝移,暗意着这些星系正在远隔或向咱们连络。这一发现为世界彭胀的表面奠定了基础。
当光从一个源发出时,它有一个特定的波长。在被不雅察者接纳之前,它必须在接续彭胀的世界中穿行的技艺越长,与辐照时的波长比拟,这种光的红移量或者拉伸到更长的值的波长就越大。(图片着手: Ben Gibson/Big Think)
跟着咱们进一步不雅测更远的天体,咱们发现它们的红移越来越权贵。
星系越远,它们发出的光越“红”,况且红移的进度与它们的距离成正比。
这个景观到底是由于物体在空间中的内容通顺,照旧世界自己的彭胀导致的光的波长变化呢?
这是一个复杂的问题。在爱因斯坦的广义相对论中,空间并非是一个静态的布景,而是跟着技艺和其中的物资能量接续演化的动态结构。这种结构的变化对光波的传播产生久了的影响。
光波的拉伸不单是是因为物体之间的相对通顺,更是由于世界空间自己的彭胀。
左证广义相对论,世界中的每个点齐不是静止的。任何均匀分散的物资和能量齐会导致世界彭胀或减轻。
当空间彭胀时,光波的波长会随之拉长。这意味着,当咱们从一个迢遥星系接管到光时,这光照旧在彭胀的世界中旅行了很长技艺,波长因此被拉伸,弘扬为红移。
探究词,光的波长变化不单是是由物体相对通顺变成的。世界的彭胀自己也在影响光波的性质。当光从一个星系发出时,它的波长会随世界彭胀而接续蔓延,直到它到达咱们的眼睛。
通过不雅察这些红移,咱们不错了解世界的彭胀历史终点近况。
尽管世界微波布景辐射在各个方进取齐是调换的省略温度(2.7255 k) ,但在特定的标的却存在着800分之一的偏差(3.36毫克/升温或降温) ,这与咱们在世界中的通顺是一致的。
跟着咱们进一步的不雅测,咱们发现世界的彭胀不单是是物体的通顺,而是空间自己的变化。天然世界彭胀的原因仍然是一个复杂的问题,但咱们不错细目,世界如着实彭胀,且这种彭胀影响了通盘物体的通顺。
通过对好多远方天体的不雅测,科学家们回来出世界彭胀的大齐规章,并配置了一个基于广义相对论的彭胀模子。
探究词,天然咱们不错不雅测到世界的彭胀,但问题依然存在:世界的“中心”在那处?这个问题内容上并莫得明确的谜底。
在世界的最大圭表上,世界似乎是均匀的,咱们无法从中辞别出某个特殊的中心。
就像面包发酵时,葡萄干之间的距离缓缓变远相同,世界中的星系也跟着空间的彭胀而相互远隔。
每个不雅察者齐以为我方处在世界的中心,但内容上,非论你身处世界的哪个场地,齐能得出调换的论断:你看到了一个彭胀中的世界。
近邻星系和星系团的通顺(如其速率流动的“线条”所示)与近邻的质料场
总的来说,世界的彭胀莫得固定的中心,每个不雅察者的视角齐与他们所在的场地综合探究。
咱们所能不雅测到的世界只是通盘世界的一部分,而对于世界的神气、大小和结构,咱们仍然莫得明确的谜底。
非论奈何,咱们不错细宗旨是,世界在接续彭胀,光的波长跟着彭胀被拉长,远方的物体看起来像是在远隔咱们。
这个发现不仅改革了咱们对世界的剖判泷川雅美视频,也为咱们探索世界的未来提供了无穷的可能性。