红移hongyi

光谱线频率减小（向红端移动）的效应。通常用波长的相对改变率来表示。红移z=(λ-λ₀)/λ0。自然界中存在两种红移，多普勒红移和引力红移，二者都与相对论效应有关。多普勒红移由光源相对于观测者的运动引起，并含有狭义相对论效应。从洛伦兹变换不难得出，光源发出的光的频率v0与观测者测得该光的频率v之间有关系

式中v为光源相对于观测者运动的速率，θ为光源运动方向与光波传播方向的夹角。当光源向观测者迎面而来时，θ=0,v=v0〔(1+v/c)/(1-v/c)〕1/2，观测到的光有紫移。当光源远离观测者而去时，θ=π_,v＝v₀〔(1-v/c)/(1+v/c)〕1/2，有红移。当光源相对于观测者作横向运动时，θ=π/2,v=v0(1-v²/c²)^1/2，仍为红移，称为横向多普勒效应。此效应是经典光学中没有的，完全由狭义相对论“时钟变慢”引起。引力红移则由弯曲时空中的“时钟变慢”引起。位于引力势低处的钟走得慢，因而置于那里的光源发出的光，在引力势高处的观测者看来，频率会减小，产生红移。例如，静止于球对称星体引力场中的光源，发射频率为v0的光，在无穷远观测者看来，其频率为v=v0，出现红移。式中M为星体质量，r为光源到星体中心的距离，G为引力常数，c为光速。这是一个广义相对论效应。验证广义相对论的引力红移实验，依据的就是这一效应。1868年以来，天文学家陆续发现恒星和星系发出的光有红移现象。1929年哈勃指出，河外星系的红移量z与这些星系离我们的距离成正比，即哈勃定律。河外星系的红移一般看作多普勒红移，红移量越大，表明光源远离我们的速度越大。所以，哈勃定律表明，所有的河外星系都在远离我们，其退行速度v与离我们的距离D成正比。v=HD，这就是哈勃定律的表达式，H为哈勃常数。此经验公式与建立在广义相对论基础上的宇宙膨胀模型一致。更详细的研究表明，宇宙的膨胀是减速膨胀，减速因子q通常定义为q=-/RH，式中R为罗伯逊—沃尔克度规中的标度因子。减速因子可通过对宇宙物质平均密度及星系红移等的观测得到。1963年以后，发现类星体有巨大红移量。如果类星体的红移完全是多普勒红移，并遵从哈勃关系，则它们应有巨大的退行速度，而且距离我们极为遥远，达几十亿甚至上百亿光年。这又很难解释类星体很高的视亮度。或者类星体是巨大的能源，或者它们的红移不完全是多普勒红移，这个问题引起了科学界极大的兴趣。

红移

天体光谱相对实验室比较光谱向红端的位移。河外星系光谱几乎都有红移，一般认为是红移量和距离成正比并可反映退行的宇宙学红移。类星体和正常星系红移性质不全相同。红移本质尚有争议。

红移

天体光谱中某一谱线相对于实验室光源的比较光谱中同一谱线向红端的位移。红移Z的定义是：

式中λo是实验室光源的某一谱线波长，λ是天体的同一谱线波长。Z>0，红移，波长增加；Z<0，紫移（或蓝移），波长减少。在红移问题中，Z都大于0，因而往往简单地把Z作为红移的符号。Z是无量纲的标量，习惯上又总是按照多普勒效应把Z换算为相应的速度。