「當光源遠離觀測者運動時,觀測者觀察到的電磁波譜會發生紅移」。
光的傳輸不需要介質,對於發光體來說,不會因為某個觀測者遠離或接近而改變發出的光的性質,光在發出時候沒有紅移也沒有藍移。為什麼觀測者觀測到的時候會紅移呢?什麼時候發生的紅移呢?我的答案是,是相對光速變慢了,而「感覺到的紅移」,是由於相對運動引起的,光本身沒有變,波長、頻率都沒有變化。光速是相對的,不是絕對的。


我哭了,這種問題,你能不能先wiki一下再問啊……了解一下廣義相對論吧,一點也不矛盾的。

你說得那些實驗都和光的波動性有關,光的干涉,光的頻率和光的波速有個ji兒關係,說明你連波都沒學好。。。

不越俎代庖,就說我比較熟悉的多普勒紅移,不知道你說的是經典的還是相對論的,我就都大致說一下吧……經典的你就理解為一個物體每隔一定時間發出一個信號向你移動,信號有一個傳播速度相對於除了你和信號源的第三個參考系(這個其實很不物理,相當於之前錯誤的看法「以太」的存在,相對論消除了這個歧議),假設你是靜止的吧(移動的也差不多)物體遠離你的話,想像一下就出來了吧,你接收到的單位時間內的信號次數少了,給你附一個wiki的圖。不過涉及到了光,就說明牛頓力學解決不了了只是給你個物理圖像咯(話說這初中都學過了吧……

相對論情況比較多,因為在不同的度規下(你理解為空間的拓撲性質就行了,定義了距離)情況不太一樣。狹義相對論很簡單,因為同時面什麼的都是平面,就是把4波矢投影到不同的偽轉動killing場的微分同胚對應的坐標系中。或者用高中的說法,時間相對你變慢了,所以你觀察的頻率與信號源所在參考系的頻率不一樣。在Schwartzchild度規中,取最簡單的情況,你和信號源都在引力場中自由下落,也是一樣的理解方法。複雜一點的情況,要算一堆東西,比如測地線,平移場巴拉巴拉,唯一美好的是光的世界線本身是個測地線,比較美麗,我們一般是在宇宙的拓撲性質RW度規下計算的,稱為宇宙學紅移,這個你可以看作星體在遠離你(同經典的理解),實際上,我們的宇宙是超光速膨脹的,但這不違反光速不變,光速不變更準確的表述是一切信息的傳播速度不能超過光速,宇宙的膨脹不攜帶任何信息。不過從你能問出這樣的問題,不好好思考就隨便挑戰已有定律來看,應該我詳細說了可能你也不懂吧……

還有一點要和你說,物理學史中發現不能解釋的現象,比起推到重建一個新理論,人們都是選擇改善舊理論的。。。比如現在牛頓力學也在繼續用啊(低速宏觀),下次再遇到類似問題,第一反應應該是選擇用已有理論解釋,而不是高興的去想舊理論錯了。一個經歷了幾百年檢驗無誤的東西,就算有問題也不可能全錯了,或者你覺得你是超級天才?一個人在幾天的時間內重建人類幾百年的理論框架?也別太小看別人了吧,如果你真的是超級天才,和我們這些蠢笨的人類考試,應該很容易就進了北大了吧。你這樣不分青紅皂白,不好好思考一開始就否定的樣子…就很民科


1、邁克爾遜莫雷實驗證偽了光的傳播需要介質,比如以太。

2、光具有波粒二象性,光以電磁波形式傳播,而紅移就是類似聲波的多譜勒效應,恰好驗證光的波動性。

3、紅移與光速變化沒有相關性,只與光源速度變化有相關性,這與聲速的多普勒效應相同。

綜上,邁克爾遜莫雷實驗以及紅移現象並不能證偽光速恆定。

另外:民科勿擾,希望有科學素養的人們越來越多。


又有人說邁克爾遜實驗證明了光不需要傳播介質這一結論

麻煩你小學畢業再來探討稍微高深那麼一點點的問題,ok?

對於科學理論用詞需要考究,要準確。

準確說法是:假設以太是光傳播的介質,邁克爾遜實驗證明了以太不是光傳播的介質。

光在空氣中的傳播速度和水中以及宇宙真空的傳播速度不同

來來來,證明一下空氣和水不是光傳播的介質

來啊

真不知道你們這些人是故意瞎說,還是理解能力有問題

題主理解多普勒紅移/藍移是和光相對運動引起的,這種理解早就已經存在了,也不要驕傲。

目前沒有任何證據可以證偽多普勒紅移/藍移不是和光相對運動引起的

不要被那些科學神棍忽悠咯!!!


光的傳輸不需要介質,當光在有介質中傳播就會變頻(變軌、變速,所以才有:當在真空中才為勻速)。

當在真空中能傳播:勻速傳播。沒紅移、沒藍移。

紅移、藍移的定義:光的波形變速。

光子有三個速度:光子的自旋速度v1;光子的曲線上的線速度v2;光子投映在螺旋波管中心線上的勻速度v3。

光子的速度可變速的為:v1,v2。

光子的速度不可變速的為:v3。

人類的檢測能力正好能測到v3。

光子的波函數二級標準方程:∑●=nm1(v1=1/2y,v2=πC,v3=C)。

說光速不變是錯誤的,只能說光子的波速(投映在螺旋波管中心線上的勻速度v3)為勻速。

謝靈:告訴你宇宙真相(三):物質?

zhuanlan.zhihu.com圖標謝靈:告訴你宇宙真相(十一):物質屬性「波粒二象性」(論文版)?

zhuanlan.zhihu.com圖標謝靈:告訴你宇宙真相(十三):邁克爾遜-莫雷實驗的邏輯漏洞?

zhuanlan.zhihu.com圖標

所有物體在真空中為勻速(慣性原理),也就否定了萬引力。

謝靈:宇宙真相(九十八):物體在真空中是勻速運動?

zhuanlan.zhihu.com圖標


其實你的這個問題挺好的,只不過因為目前科學本來就有一定的局限性和未確定的因素,加上你的理解也並不是很完善。當然,我也不一定對。只是希望能有所啟發。

首先,波的傳輸需要介質,光其實也一樣,只可惜因為之前的各種所謂的實驗和奧姆剃刀原理,以太論又被捨棄了。至於是否合理暫無定論。但有些問題還是需要有以太存在才能更解釋的通。

比如說的紅移。

從你能理解的角度試著解釋一下:

你說的發光體也就是光源,發出光的時候沒有紅移和藍移是因為,前提是光源相對靜止。而光源如果相對於觀察者運動的話,紅移或藍移就會產生了。

為什麼要用顏色來形容紅移和藍移呢?究其根本其實是因為頻率的不同。藍色的頻率要高於紅色。而我們作為觀察者,能夠接收外界的光線,實際上就是對電磁波頻率的接收和解譯。眼睛感受到的實際上不是所謂的光子,而是電磁波的頻率。不同的頻率代表著不同的信號,大量的信號集合就成了我們能夠看到的信息。紅移或藍移代表的就是頻率的變化。

下面試想一下觀測者朝向光源的移動:

光源發出的光具有原本的頻率,如果觀察者相對光源靜止,那麼接收到的光頻率就是其最初的原始頻率,頻率不變也就沒有顏色的變化。而當觀察者朝著光源移動的時候,那麼觀察者的眼睛在同樣的時間裡收到的光的完整周期數就會增加,也就是接收到的光的頻率會增大。頻率增大後所產生的信號就是相對應的頻率高的顏色。於是就產生了藍移現象。

「光本身沒有變,波長、頻率都沒有變化。」基本同意這句話,只不過對於相對光源運動的觀察者來說,其接收到的頻率是有變化的。


但現在換個前提條件,再來討論一下以太存在的情況。

這次以觀察者靜止,光源朝著觀察者運動來看看。有讀者可能會說,那不和上面觀察者相對光源運動一樣嗎?按以往的經驗和理論來說,好像是一樣的,但實際上並不一樣。別忘了,我剛剛說了一個前提條件,那就是假設以太存在。

當參照系內只有觀察者和光源兩個參照物時,無論是觀察者朝著光源運動還是光源朝著觀察者運動,效果都是一樣的。而此時加入了一個以太作為第三方參照物之後,結果就不同了。

參照系內包含:觀察者、光源、以太,這三個參照物的時候,以「以太」作為這個系統里的絕對參照物,假設以太是相對其他兩者是絕對靜止的。那麼觀察者和光源無論是相對運動還是相對靜止,對於以太來說他們都有可能是在運動的。

而也可能會有以下這種情況:就是觀察者或光源其中一方是相對於以太靜止的,另一方則是相對於以太運動的。

於是現在,相對於以太這個靜止的參照物,觀察者朝向光源運動的時候也在相對於以太運動,這個時候我們就可以說光源是靜止的,觀察者是運動的。而不可以說觀察者在相對於光源運動的同時光源也在相對於觀察者運動了。因為有了以太的介入,可以確認觀察者或光源其中一方靜止的情形了。

所以回到我最初說的,此時光源朝著觀察者運動的時候,觀察者可以被視為靜止的,而不是之前沒有以太參與的時候可以視為觀察者也朝著光源運動了。

說了這麼多隻為讓大家明白二者的不同。但對於接下來將要說的確實很重要。

現在就正式來說說,光源朝著觀察者運動的時候會發生什麼。

當光源發出電磁波(包括可見光)一段時間之後,開始朝著觀察者運動。而觀察者接收到光源開始運動之前的這段波的頻率為原始頻率呈現出來的也就是原始顏色。如果光源一直不動,觀察者收到的光一直都是這個頻率這個顏色。而當光源開始運動之後發出的電磁波頻率就會加快了,這是因為光源朝向觀察者運動時會有一個速度,這個速度使得同樣的時間內產生了更多的波的周期。可能這裡需要詳細解釋一下,就是本來光源原地不動的發出電磁波的時候,比如光源距離觀察者正好三十萬公里,一秒鐘可以發出三十萬個周期的波,總長度是三十萬公里,一個周期的長度也就是波長為一公里。而當光源開始朝著觀察者運動之後,觀察者與光源的距離就會縮短,比如一秒鐘後光源到達了距離觀察者十五萬公里處,同一介質中波速是不變的,也就是常說的光速不變,這個問題就先不詳細解釋了。光源在運動的同時也在持續的發出電磁波,原來的頻率是一秒鐘三十萬個周期,而此時的一秒鐘光源已經位於距離的中點了,雖然光源本身的發射頻率並沒有變,仍然是每秒三十萬,但光源位於距離中點時,與觀察者之間的距離雖然只是原來的一半,但是一半的距離卻仍然有三十萬個周期。只不過每個周期的波長現在就是0.5公里了,也就意味著頻率是原來的二倍。換句話說,光源朝著觀察者運動的結果是將兩者間的波進行了擠壓,速度沒變,波長減少,頻率增加。其結果就是藍移。

不知不覺說了這麼多,希望大家能理解。


人測量手段為光,那麼,同時就有相對性。觀察的事物也和速度相關,速度會導致時間變快或者變慢,當事物光速遠離,我們永遠觀察不到他,只有一個靜止的像,光速靠近時是個疊加的像,都會看不見。好比用聲波測量觀察飛機。


接收到每個波峰、波谷的時間變長了,就感覺波長變長了

問題是,你怎麼知道光的性質不會隨著發光物體的運動而發生變化?你這麼認為的依據是什麼?

希望題主在思考問題的時候,改掉主觀臆斷的毛病。


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