多普勒效应

　　多普勒效应（Doppler effect），发光或发声物体的运动引起光的频率或声音的音调发生变化。克里斯琴·多普勒（Doppler，Christian Johann）1842年预言的多普勒效应对声波的影响，是日常生活中常见的现象。当一辆警笛长鸣的急救车高速向你驶来，你听到的声调就比同一辆车子驶过你身旁高速离你而去时要高。这是因为，当车子朝你运动时，声波被车子的运动压缩（频率变高），而当车子离你而去时，声波被拉开（频率变低）。急救车经过你身旁时警笛声调的突然变化叫做“下降多普勒效应”。

　　多普勒效应在天文研究中十分重要，因为它以完全相同的方式作用于光和其他电磁辐射。一颗向你运动而来的恒星（或其他天体）发出的光，其光波被压短而在光谱中产生蓝移；而一颗离你而去的恒星发出的光，其波长被拉长而产生红移。 虽然多普勒效应不能反映天体横过视线的运动有多快，但它确实能够给出天体在视线方向朝向或远离我们的速度的准确量度。若恒星的横向速度能够通过长期观测其在天空上的运动加以测定，就可以将它与多普勒速度相结合，而得出恒星在空间的真速度；这个方法对确定宇宙距离尺度是重要的。 通过多普勒效应的测量还能得出双星系统中的子星运动速度，由这些速度又能确定子星应该有多大质量才能维持在它们的轨道上；没有多普勒效应的测量，就不可能获得除太阳以外的任何恒星的质量。多普勒效应也用来测量星系的自转速度，以及星系团中的星系彼此之间的相对运动速度，这些测量揭示了宇宙中应该存在暗物质。

　　然而，星系的宇宙学红移却不能归因于多普勒效应，而是与宇宙膨胀相关联，因为它是由空间本身的伸展，而非星系在空间的运动所引起。