Question

相对论红移和多普勒效应 矛盾吗

多普勒效应里有蓝移 是波靠近观察者发生的 但是相对论里不管靠近还是远离都是红移 这怎么回事

Answer 1

在电磁波的多普勒效应里，需要考虑相对论效应。

这是《普通物理学》里的。

可以看到频率变化为原频率的根号(c+v)/(c-v)倍。

多普勒效应频率变化为c/c-v，接近时蓝移，远离时红移。

但相对论的钟慢效应与运动方向无关，始终是根号（1-vv/cc）倍的红移。

两效果相乘就得出了书中的式子。

根号（1-vv/cc）*c/c-v=根号(c+v)/(c-v)

 

叠加总效果是物体接近时蓝移，远离时红移。

 

广义相对论中引力引起的红移在巨大星体上会有，但随不同星体而变化。普通运动物体的引力红移完全可以忽略。

Answer 2

相对论红移也叫引力红移，是强引力场中天体发射的电磁波波长变长的现象。由广义相对论可推知，当从远离引力场的地方观测时，处在引力场中的辐射源发射出来的谱线，其波长会变长一些，也就是红移。由于引力的作用，当光线通过强引力场的时候，光波会损失一部分能量，从而波长变长，频率下降。只有在引力场特别强的情况下，引力造成的红移量才能被检测出来。引力红移与多普勒红移，在现象上一样，但产生的原因是不同的。对于遥远的天体，光线通过几十亿、上百亿光年的距离时，虽然中间没有阻挡物（当然没有，否则就看不见了），但宇宙空间弱引力场的叠加效应，也会产生可测量的引力红移。但与由多普勒效应产生的红移量相比，仍然是微乎其微的。它们不矛盾。正是因为它们产生的原因不同，所以引力只能产生红移，不能产生蓝移。