发布日期：2024-08-06 05:58    点击次数：67

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这张像片是韦伯千里镜拍摄的一张深空场，群众防备像片中这个轻微暗红的黑点，它距离咱们约莫130亿光年。

也就是以光的速率飘零130亿年的距离。

但，就这样一个轻微的光点，天文体家是如何看出，它距离咱们130亿光年的。

群众好啊，我是腾宝，这期就给群众详实的解答下这个问题。

著作咱们从科学家探索光开动，然后就是一步步解开光的精巧，到临了，天文体家又是如何愚弄解开的谜题，从而获取远方天体的信息。

是以，这亦然盘问光的一段发现史，但愿群众储藏哈。

媒介

关于天体距离的测量，咱们有好多种神色，像视差法、法式烛光法。

但关于远方的距离，像那种几十上百亿光年的距离，却惟有一种准确的测量神色，那就是红移测量。

而要说到红移测量，这就不得不提到夫朗禾费线了。

这是东说念主们探索光的一个伟大发现。

故事呢，还要从17世纪开动。

光中暗线

在 17 世纪时，牛顿初次发现，当太阳光过程三棱镜后，它会踱步成如彩虹那般不同状貌的光。

也就是光的色散表象，牛顿把这种色散后获取的光称为光谱。

光的色散

天然这个表象看着很浅显，但它却是咱们解开光中精巧的开动。

在牛顿获取光谱的一百年后，1802 年英国的物理学家沃拉斯顿对牛顿的实验进行了改造，使色散后的光谱的精度普及，普及后，他在太阳的光谱中初次发现，光谱中存在许多暗色的条纹。

沃拉斯顿

光谱中的暗线

但其时他对这些条纹莫得太谨防。

仅仅以为这可能是仪器形成大约状貌的分界线什么的。

是以他对此也没进行深刻的盘问。

直到1814年，夫朗禾费的出现才让东说念主们醒目这些暗线的存在。

夫朗禾费

1814年，夫朗禾费这个时分二十多岁，很年青，但他制造光学仪器的时期却终点超过，这个时分他盘算出了当代首款光谱仪。

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夫朗禾费展示光谱仪

1814年，他通过我方的光谱仪也在太阳光谱中发现了那些暗色的条纹。

但和沃拉斯顿不同，夫朗禾费对这些暗色条纹很感兴趣兴趣，启航点他也以为可能是仪器的原因，但跟着他对仪器的不休矫正，这些暗线却并莫得在光谱中隐藏，反而是光谱中的暗线越来越多。

太阳光谱中的暗线

是以夫朗禾费以为，这些暗线可能是光源自己的问题。

之后他对这些暗线出现的位置以及粗细、波长都进行了仔细的测量，况兼他又测量了其它几颗亮堂恒星的光谱，在那些恒星的光谱中，他也发现了暗线的存在，但这些暗线和太阳光谱中的暗线成列却不相通。

是以在几轮盘问后，夫朗禾费获取信息：这些暗线应该就是太阳和恒星自己所致，与地球和仪器无关.

天然不知说念它们是什么，但夫朗禾费的盘问，把这些暗线的产生原因指向了光源的自己。

也就是因为他的这些探索，在45年后，东说念主们才得以解开暗线的精巧。

暗线之谜

1859 年的时分，这时有两位科学家，德国的物理学家基尔霍夫和化学家本生。

他们两个在这个时分可爱玩火，就是烧各式不同的元素。

在烧元素时他们发现，毁灭不同的元素，光谱仪会留住不同的亮线。

元素焰色

这些亮堂的线条和之前夫朗禾费发现的暗线很相似。

是以，他们这个时分有了一个斗胆的目的，这些暗线会不会与元素洽商呢。

之后，他们两个用本生灯发出的石灰光作念了一个实验，

石灰光是一种贯串的光谱，也就是莫得暗色条纹的光。

贯串光谱

当他们让这种光过程不同元素的凉气体时发现，蓝本贯串的光谱出现了暗色的条纹。

这和夫朗禾费测量的暗色条纹一致，况兼暗色条纹出现的位置和之前毁灭元素出现的亮条纹，不错逐一双应。

是以他们两个得出论断，毁灭这些元素不错发出不同的光，从而产生亮线，而当光过程这些含有元素的凉气体时，元素又会把这部分光接管掉，留住暗线。

这等于暗线产生的原因，它们是元素的接管线。

有了这个发现，从此咱们探索宇宙，便有了一个了不得的火器--光谱探伤。

愚弄光谱中的暗线，咱们不错在无法离开地球的情况下，了解远方太阳的元素构成，远方星系的元素构成，以及任何只消能获取接管线或辐照线的天体，咱们都不错知说念它们的构成，这等于盘问这些暗线带给咱们的信息。

尔后东说念主为了总结夫朗禾费最初对暗线作念出的盘问，便把这些暗线称为了夫朗禾费线。

那么咱们此次要说的红移测量，等于夫朗禾费线在光谱中的一个位移。

红移

通过前边夫朗禾费线的先容咱们不错知说念，暗线是由不同元素接管而留，而不同的元素只会接管特定波长的光，是以元素接管线的位置是固定不变的。

但1912年的时分，一个名叫梅尔文-斯莱弗的天文体家在测量一些螺旋星云时。

在这里咱们提一下哈，这些星云其实是就是咱们所说的星系，因为在这个时分，东说念主们对宇宙的意识还停留在星河系就是宇宙一王人的想维中，是以当不雅测到一些圆盘迷漫状的黑点时，以为它们是星河系内的星云，但施行上，它们是远方的星系。

那么斯莱弗在测量这些星云时发现，这些星云中的暗线并莫得在固定的位置，它们似乎往光谱中的红波段迁移了。

光谱红移

这是什么原因呢，斯莱弗以为，这可能是它们的速率导致，就像多普勒效应那样，他们在鉴别咱们，鉴别时将光波拉长，从而让暗线往红端发生了位移。

这等于红移。

此次的发现，发现了星系的红移，且将红移与速率洽商了起来，这为之后哈勃的盘问奠定了基础。

红移闪现

1924年的时分，哈勃在测量少女座星云时，在其中发现了几个被称为造父变星的恒星，这是一种可当作法式烛光的恒星。

愚弄它，哈勃测量了少女座星云的距离，发现这个星云距离咱们弘大于之前以为星河系的尺寸，是以哈勃料定，这个星云不在星河系之内，它是孤苦于星河系除外的另一个星系。

至此，东说念主们对宇宙的意识才从星河系的大小走了出来，星河系除外还有星系。

是以从这之后，哈勃又接踵测量了其它星系的距离。

于是，1929年的时分，发现了惊天的精巧。

哈勃

之前斯莱弗照旧笃定红移和速率洽商，是以根据红移，咱们不错筹划星系的退行速率。

那么当哈勃用星系的距离与速率对比后发现，星系退行的速率与距离存在一个线性的关系，也就是距离地球越远的星系，它们退行的速率也就越大。

速率与距离成正比关系。

这就是着名的哈勃定律，

它的发现证据了宇宙是一个正在延长的宇宙，而不是静态不变的宇宙，这为宇宙大爆炸表面提供了凭证，让众东说念主赞赏。

同期，这个发现也让红移和距离笃定了关系。

也就是，红移值越大星系距离咱们就越远。

是以通过这个关系，只消咱们测出谱线中红移的大小，便可筹划出它的施行距离。

这等于天文体家测量远方天体的神色的由来--红移测量。

我是腾宝，一个爱晴天文的科普创作家热热撸，还但愿群盛大多关心与扶助

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