
【化】 bathochromic shift; red shift
紅移(Redshift)是天文學和物理學中描述電磁波波長增加現象的核心概念,其漢英對照定義為:當光源相對于觀察者遠離時,光波波長向紅色端偏移(z = (λ_observed - λ_rest)/λ_rest)。該現象包含三種主要類型:
多普勒紅移(Doppler redshift) 由奧地利物理學家克裡斯蒂安·多普勒于1842年提出,適用于描述銀河系内天體的相對運動。當星系以每秒數千公裡的速度遠離地球時,其光譜線會系統性地向長波方向偏移。
宇宙學紅移(Cosmological redshift) 美國天文學家埃德溫·哈勃1929年通過觀測證實,星系退行速度與距離成正比(Hubble-Lemaître定律)。這種由宇宙空間膨脹導緻的紅移,成為支持大爆炸理論的關鍵證據。
引力紅移(Gravitational redshift) 根據愛因斯坦廣義相對論預測,光子逃離強引力場時會損失能量導緻波長變長。1971年通過觀測太陽光譜驗證,2018年事件視界望遠鏡在觀測黑洞時再次确認該效應。
現代天文學通過SDSS(斯隆數字巡天)和JWST(詹姆斯·韋伯太空望遠鏡)的光譜觀測,将紅移量z值測量精度提升至0.001%。目前保持最高紀錄的星系GN-z11紅移值達11.09,對應宇宙年齡僅4億年時的狀态。
紅移是天文學和物理學中的重要概念,指電磁輻射波長變長、頻率降低的現象,以下是詳細解釋:
紅移表現為天體光譜向長波(紅端)移動,主要由宇宙膨脹、天體運動或引力效應引起。例如,遠離地球的星系因多普勒效應導緻光波被拉伸,呈現波長增加的特征。
與紅移相反的是藍移(波長變短),通常由天體靠近觀測者引起,但宇宙中較少見。
如需進一步了解具體公式推導或觀測案例,可參考天文學教材或權威期刊文獻。
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