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光在传播过程中真的频率不变吗?

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发表于 2019-2-11 22:28 超大游击队员 | 显示全部楼层 |阅读模式

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宇宙大爆炸理论基础来自于红移现象,而其理论基础是光在传播过程中频率不变,但是如果变了呢?这是不是就可以解释所谓宇宙大爆炸所出现的红移现象了?有没有什么办法可以证明在宇宙空间尺度,光的频率依然不变?
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发表于 2019-2-11 22:35 | 显示全部楼层

RE: 光在传播过程中真的频率不变吗?

波长都红移了,频率能不变吗?
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 楼主| 发表于 2019-2-11 22:44 超大游击队员 | 显示全部楼层
物理所的老狗 发表于 2019-2-11 22:35
波长都红移了,频率能不变吗?

光的红移一般认为是两个物体之间相互高速运动造成的,但是如果两个物体之间距离不变,期中一个发光体发出的光射向另外一个物体,随着距离的延伸会不会也会出现红移?也就是说光在传播过程中频率一直发生变化,只是变化太小,距离小了根本无法察觉,只有在宇宙尺度光年级别才会出现明显的变化?
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 楼主| 发表于 2019-2-11 22:55 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 qinglong1021 于 2019-2-11 23:00 编辑

或者说光在传播过程中速度会发生变化,这就能完美解释所谓宇宙间的普遍存在的红移现象
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发表于 2019-2-12 01:23 | 显示全部楼层

RE: 光在传播过程中真的频率不变吗?

qinglong1021 发表于 2019-2-11 22:44
光的红移一般认为是两个物体之间相互高速运动造成的,但是如果两个物体之间距离不变,期中一个发光体发出 ...

真空中不变,变了能量就变了,能量变了就是有相互作用,有相互作用就不是真空了。
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发表于 2019-2-12 02:04 | 显示全部楼层

RE: 光在传播过程中真的频率不变吗?

这么说吧,真空里光的传播速度是不变的,这是相对论最基本的一条原理。假如光路过大质量天体,光子会损失能量,具体表现为频率变红。根据量子力学,光子的能量和频率成正比。这就是所谓的引力红移。

第二种情况是天体高速远离或者靠近,会产生多普勒效应。汽车开着喇叭朝你冲过来,频率是偏高的,从你身边擦身而过,远离你的时候,频率会骤然降低。生活中应该有类似的体验。换成光也是一样的,光的频率会被改变。朝你飞过来叫蓝移,离你而去会发生红移。这叫多普勒频移。

第三种情况,那就是宇宙膨胀,其实我们和遥远的天体都没动,是空间本身从二者之间咕嘟嘟的冒出来。看上去像是对方在远离我们,这时候,对方发出的光会产生红移,也叫宇宙学红移。这不是多普勒效应,很多人会搞混淆。这个过程有点烧脑。

宇宙学红移和多普勒效应有什么区别呢?假如一颗恒星在飞速远离我们,恒星发出来的光在出发的一刻,频率就已经一步到位降下来了,在飞行的过程里是保持不变的。我们听到的是一个降了调的频率。可是宇宙膨胀造成的宇宙学红移则是不一样的,光子飞出来的时候频率是正常的,一边飞,宇宙一边膨胀,光子的波长被逐渐拉长,等飞到我们这里,频率已经降低了很多了。一个是一步到位,一个是波长随着宇宙膨胀被逐渐拉长。
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