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平時看到文章說,某星球或者星系紅移就表示遠離或者接近地球進行運動著,那不等於說光速在同樣介質條件下也會有不同速度嗎?
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  • 1 # 艾伯史密斯

    首先回答:光速是恆定的,光也具有多普勒效應,但也遵循光速不變原理。

    原因:大家之所以會有這樣的錯誤想法,主要是沒理解光的多普勒效應和聲波的多普勒效應是有區別的。

    所有波動現象都具有多普勒效應,光波也不例外,普通波的的多普勒效應就是速度的改變,引起頻率的變化,這點很容易理解!

    但是光波有個重要前提——光速不變原理,也就是說,光波的多普勒效應,只能反應在波長和頻率上,最終的得到的光速還是不變的。

    可見光的多普勒效應,反應在我們觀察上,就是顏色的改變,如果光源遠離我們,看到的光波就向紅外線方向移動;光源靠近我們,看到的光波就向紫外線方向移動,就是我們稱的紅移和藍移。但無論如何移動,光源相對於我們的速度始終是光速。

    值得一提的是,相對論效應不是隻對光起作用,而是對所有物體的執行都適用,所以普通光波也存在相對論下的多普勒效應,只是普通波的速度太低,相對論效應幾乎可以忽略,所以無需考慮相對論效應,如果某種波接近光速,那麼這種效應就不能忽略了!

    另外,光的紅移和藍移是愛因斯坦相對論預言的現象,已被實驗所證實,我們銀河系外的天體,因為宇宙膨脹的效應大多是紅移,但少數離銀河系近河外星系,相對銀河系的執行速度大於宇宙膨脹效應,所以會出現藍移,說明他們正在靠近銀河系,比如仙女座,三角星座等等,該原理結合宇宙膨脹效應,還可以用來測量河外星系與地球和距離。

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