布氏鲸 宇宙10︱宇宙就是银河系,外面啥也没有?20世纪天文学大辩论( 三 )


这件事我们在19世纪就搞得清清楚楚 , 但光谱学的作用远不止如此 , 那么大约在同一时间 , 多普勒就发现了多普勒效应 , 这个效应对声学和光学同样有效 , 相信这个大家非常清楚 , 一辆火车向我们开来 , 声调会变高 , 因为波长被压缩了 , 火车远离 , 声调会变低 , 因为波长被拉长了 。
对光波也一样 , 光源远离我们 , 波长被拉长了 , 整个光谱会发生红移 , 光源靠近我们 , 波长被压缩 , 整个光谱会发生蓝移 。
(上图:吸收线整体的红移和蓝移)
在蓝移和红移的过程中 , 元素的吸收谱线也会整体发生蓝移或者红移 , 所以我们在分析一个天体的光谱的时候 , 比如说 , 我们发现了其中的氢吸收线整体发生了红移 , 我们就能够知道这个天体正在远离我们 , 根据红移的幅度 , 就能算出它远离我们的速度 。 蓝移也是一样的道理 。
所以斯莱弗在1912年分析15个星云的光谱以后 , 就发现其中的吸收线大体上和太阳的一致 , 当然也有少量吸收线在太阳上看不见 , 但这些星云的吸收线整体上都发生红移或者蓝移 。
(斯莱弗)
当然蓝移的星云很少 , 大部分都发生了红移 , 并且斯拉弗也算出了他们相对于我们的速度 , 注意这里说的速度是径向速度 , 或者叫视向速度 , 也就是在我们视线方向上的速度 , 其实根据多普勒红移我们只能测出来天体在我们视线方向上的速度分量 , 在我们视线方向上远离我们速度 , 或者靠近我们的速度 , 这可以理解吧 , 如果天体的运动在我们视线上的垂直方向上也有速度分量的话 , 这我们是测不出来的 。
那么对于这些星云为什么运动得这么快 , 为什么他们大部分都在远离我们 , 但是沙普利和柯蒂斯都搞不懂这是咋回事 。
那么这场辩论下来 , 并没有分出胜负 , 两个人都是元气大伤 。 不过你发现没有 , 每当科学发展到一个瓶颈的时候 , 很快就会出现一个牛人 , 这个人往往会力挽狂澜 , 一统江湖 。 那么天文学上也一样 , 这位划时代的天文学家马上就要出现了 , 是他的发现让人类的视野走出了银河系 , 开创了河外天文学 , 是他的发现让我们的宇宙学有了最基础的根基 , 让我们认识到了一个不断膨胀 , 有创世时刻的全新的宇宙 。
好了 , 今天的内容就到这里 , 从下节课开始 , 我们的宇宙学会变得越来越有趣 。

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