名词解释：红移

“红移”是天文学中的一个关键概念——光的波长被拉伸，因此看上去光朝着光谱的红色部分移动了。当声源相对于观察者移动时，声波也会发生类似的事情。这种效应被称为“多普勒效应”，以奥地利数学家克里斯蒂安·多普勒的名字命名。他发现如果声源和观察者相对移动，声波的频率就会改变。如果两者正在接近，观察者听到的频率更高；如果两者彼此远离，则听到的频率较低。按着喇叭的汽车、轰鸣的引擎靠近和远离观察者时，音调都会发生变化。

光的行为类似于波，如果光源相对于我们移动，来自发光物体的光也会产生类似多普勒效应的频移。自从1929年埃德温·哈勃发现宇宙在膨胀以来，我们就知道大多数星系正在远离我们，这些星系发出的光的波长会变长（意味着更红）——即红移。

图9-4 红移

由于光的传播速度比声音快100万倍，因此我们在日常生活中不会觉察到这种红移。科学家通过将天文光谱与实验室的参考光谱进行比较，就可以测量遥远星系或类星体的红移。原子的发射线和吸收线发生在众所周知的波长上。通过测量这些线在天文光谱中的位置，天文学家可以确定星系的红移，如图9-4所示。

然而，准确地说，遥远天体的红移并不完全是因为多普勒现象，而是宇宙膨胀的结果。多普勒频移产生于光源和观测者在空间中的相对运动，而宇宙学红移是由于空间本身在膨胀。光源和观察者可以在空间中保持静止，只要空间本身正在膨胀，那么观察者就可以观测到光谱的红移。

打个比方，宇宙膨胀就像是烤箱中的葡萄干面包。随着面包受热膨胀，葡萄干之间的距离增加。从葡萄干的角度观察，它们会发现其他葡萄干都在远离它们，尽管它们本身在面包中静止不动。只有面团——它们的“宇宙”在膨胀。