什么是红移现象？红移现象的介绍

小知识2　红移现象

“红移”是描述物理学和天文学现象的一个专用名词，指物体的电磁辐射由于传播的原因波长增加的现象。在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，即波长变长、频率降低。波长变短、频率升高的现象则被称为“蓝移”。红移最初是在人们熟悉的可见光波段发现的，随着对电磁波谱各个波段的了解逐步深入，任何电磁辐射的波长增加都可以称为红移。对于波长较短的γ射线、X射线和紫外线等波段，波长变长确实是波谱向红光移动，“红移”的命名并无问题；而对于波长较长的红外线、微波和无线电波等波段，尽管波长增加实际上是远离红光波段，这种现象还是被称为红移。

红移现象类似于声波因为多普勒效应造成的频率变化，因而又称为“多普勒红移”。这样的红移现象在日常生活中有很多应用，例如多普勒雷达。在分光学上，人们使用多普勒红移测量天体的运动，红移的大小由红移值Z表示，定义为

式中，λ₀是谱线原先的波长，λ是观测到的波长，f₀是谱线原先的频率，f是观测到的频率。

哈勃于1929年确认，遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去，同时，红移值随着它们的距离增大而正比增加。这一普遍规律被称为“哈勃定律”，它成为星系退行速度及其与地球之间距离相关的基础。这就是说，一个天体发射的光所显示的红移越大，该天体到地球的距离就越远，退行速度也越大。红移定律已为后来的研究证实，并为认为宇宙膨胀的现代相对论宇宙学理论提供了基石。

20世纪60年代初，天文学家发现了类星体，它们的红移比以前观测到的最遥远的星系的红移都大。各种各样的类星体的极大红移使我们认识到，它们均以极大的速度（即接近光速的90%）远离地球而去；它们是宇宙中距离我们最为遥远的天体。

换句话说，由于多普勒红移现象的存在，宇宙是有界的而不是无限的，即天体红移的速度等于光速的地带就是宇宙的边缘和界限了，超过了这个界限，也就超过了光速，光线也就因此永远无法达到我们的视界，那就不是我们这个世界了。

现在，根据科学测定，宇宙的年龄大约是137．3亿年，这个数字既是它的年龄（时间），也是它的空间长度（光年），即137．3亿光年是我们观察太空时理论上能达到的最远距离了，我们现在看到的距离地球137．3亿光年的地方恰恰就是宇宙诞生时的镜像。137．3亿年前，在大爆炸的奇点，时间和空间获得最完美的统一，那一点（那一刻）是我们整个宇宙的开端。