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紅移 - 维基百科，自由的百科全书
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紅べに移うつり

在ざい物理ぶつり學がく领域，紅べに移うつり（Redshift）是ぜ指ゆび電磁でんじ輻射ふくしゃ由よし於某种原因げんいん導しるべ致波长增加ぞうか、頻しき率ひきい降ぶ低てい的てき现象，在ざい可か見み光こう波なみ段だん，表おもて现为光ひかり谱的てき谱线朝あさ紅べに端はし移動いどう了りょう一いち段だん距离。相反あいはん的てき，電磁でんじ輻射ふくしゃ的てき波長はちょう变短、频率升ます高だか的てき现象则被稱たたえ為ため藍あい移うつり。紅べに移うつり最初さいしょ是ぜ在ざい人ひと们熟悉的可か见光波は段だん发现的てき，随ずい着ぎ对电磁波谱各个波段だん的てき了解りょうかい逐步加か深ふか，任にん何なん电磁辐射的てき波長はちょう增ぞう加都かつ可か以称为紅移うつり。对於波は长较短たん的てきγがんま射い線せん、X-射い線せん和わ紫外線しがいせん等とう波なみ段だん，波は长变长确实是波は谱向红光移うつり动，“红移”的てき命名めいめい并无问题；而对於波长较长的紅べに外線がいせん、微ほろ波なみ和わ無線むせん電波でんぱ等とう波なみ段だん，尽つき管かん波なみ长增加ぞうか實際じっさい上じょう是ぜ遠とお離はなれ红光波は段だん，这种现象还是被ひ称しょう为“红移”。

上うえ圖ず右側みぎがわ為ため遙遠ようえん的てき星ほし系けい在ざい可か見み光波こうは段だん的てき光ひかり譜ふ，與あずか圖ず左側ひだりがわ太陽たいよう的てき光ひかり譜ふ比較ひかく，可か以看見み譜ふ線せん朝あさ紅色こうしょく的てき方向ほうこう移動いどう，即そく波長はちょう增加ぞうか（頻しき率ひきい降ぶ低てい）

當とう光源こうげん移動いどう遠とお離はなれ觀測かんそく者しゃ时，观测者しゃ观察到的てき电磁波は谱會發生はっせい紅べに移うつり，这类似に于聲こえ波は因いん为都と卜ぼく勒效應おう造成ぞうせい的てき頻しき率りつ變化へんか。這樣的てき紅べに移うつり现象在日ざいにち常つね生活せいかつ中有ちゅうう很多應用おうよう，例れい如都と卜ぼく勒雷達たち、雷かみなり達たち槍やり[1][2]，在ざい天體てんたい光こう譜ふ學がく裏うら，人にん们使用しよう都と卜ぼく勒紅移うつり測量そくりょう天體てんたい的てき物理ぶつり行為こうい[3][4][5]。

另一種紅移稱為宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり，其機制せい為ため空間くうかん的てき度ど規ぶんまわし膨脹ぼうちょう（英えい语：metric expansion of space）。這機制せい說明せつめい了りょう在ざい遙遠ようえん的てき星ほし系けい、類るい星ほし體たい，星ほし系けい間あいだ的てき氣體きたい雲くも的てき光ひかり谱中觀かん察到的てき红移现象，其紅移うつり增加ぞうか的てき比例ひれい與あずか距離きょり成なり正せい比ひ。這種關係かんけい为宇宙うちゅう膨脹ぼうちょう的てき观点提供ていきょう了りょう有力ゆうりょく的てき支持しじ，比ひ如大だい霹靂へきれき宇宙うちゅう模型もけい[6][7]。

另一種形式的紅移是引力いんりょく紅べに移うつり，其為一いち種しゅ相對そうたい論ろん性せい效こう應おう，當とう電磁でんじ輻射ふくしゃ傳播でんぱ遠とお離はなれ引力いんりょく場じょう時じ會かい觀測かんそく到いた這種效こう應おう；反はん過か來き說せつ，當とう電磁でんじ輻射ふくしゃ傳播でんぱ接近せっきん引力いんりょく場じょう時じ會かい觀測かんそく到いた引力いんりょく藍あい移うつり，其波長ちょう變へん短たん、频率升ます高だか[6][7]。

红移的てき大小だいしょう由よし“红移值”衡量，红移值用Z表示ひょうじ，定てい义为：

这裡是ぜ谱线原ばら先さき的てき波なみ长，是ぜ观测到的てき波なみ长，是ぜ谱线原ばら先さき的てき频率，是ぜ观测到的てき频率。

分類ぶんるい

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光源こうげん相しょう对观测者的てき运动导致红移和わ蓝移
  • 多た普ふ勒紅移うつり：物体ぶったい和わ观察者しゃ之の间的相しょう对运动可以导致红移うつり，与あずか此相对应的てき红移称しょう为多普ひろし勒红移うつり，是ぜ由ゆかり多た普ふ勒效应引起的てき。
  • 重力じゅうりょく紅べに移うつり：根ね据すえ广义相しょう对论，光ひかり从重力じゅうりょく場じょう中ちゅう发射出来でき时也会かい发生红移的てき现象。这种红移称しょう为重力じゅうりょく紅べに移うつり。
  • 宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり：20世せい纪初，美国びくに天文学てんもんがく家か维斯托たく·斯里弗どる发现，观测到的てき绝大多数たすう星ほし系けい的てき光ひかり谱线存在そんざい红移现象。这是由よし於宇宙うちゅう空そら间在膨胀，使つかい天体てんたい發出はっしゅつ的てき光波こうは被ひ拉ひしげ長ちょう，谱线因いん此“变红”，这稱為ため宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり，并由此得到いた哈伯定律ていりつ。20世せい纪60年代ねんだい发现了りょう一类具有极高红移值的天体：类星体たい，成なり为近代きんだい天文学てんもんがく中ちゅう非常ひじょう活かつ跃的研究けんきゅう领域。

簡史

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這個主題しゅだい的てき發展はってん開始かいし於19世紀せいき對たい波動はどう力學りきがく現象げんしょう的てき探索たんさく，因いん而連結れんけつ到いた了りょう都と卜ぼく勒效應おう。稍やや後ご，因よし為ため克かつ里さと斯琴·多た普ふ勒在ざい1842年ねん對たい這種現象げんしょう提出ていしゅつ了りょう物理ぶつり學がく上じょう的てき解釋かいしゃく，而被稱しょう為ため都と卜ぼく勒效應おう[8]。他た的てき假說かせつ在ざい1845年ねん被かむ荷に蘭らん的てき科學かがく家か赫里斯托福ぶく鲁斯·亨とおる里さと克かつ斯·迪すすむ德とく里さと克かつ斯·白しろ贝罗用よう聲こえ波は做實驗じっけん而獲得かくとく證しょう實み[9]。都と卜ぼく勒預言よげん這種現象げんしょう可か以應用おうよう在ざい所有しょゆう的てき波なみ上じょう，並なみ且指出で恆星こうせい的てき顏色かおいろ不同ふどう可能かのう是ぜ由よし于它们相对于地球ちきゅう的てき运动速度そくど不同ふどう而引起おこり的てき[10]。后きさき来らい這個推論すいろん被ひ否ひ认。恆星こうせい呈てい現げん不同ふどう的てき顏色かおいろ是ぜ因いん為ため溫度おんど不同ふどう，而不是ぜ運動うんどう速度そくど不同ふどう。

都と卜ぼく勒紅移うつり是ぜ法ほう國こく物理ぶつり學がく家か阿おもね曼德·斐索在ざい1848年ねん首くび先さき發現はつげん的てき，他た指出さしで恆星こうせい譜ふ線せん位置いち的てき移動いどう是ぜ由よし于都卜ぼく勒效應おう，因いん此也稱しょう為ため“都と卜ぼく勒-斐索效こう應おう”。1868年ねん，英國えいこく天文學てんもんがく家か威い廉かど·哈金斯首くび次じ測はか出で了りょう恆星こうせい相しょう对于地球ちきゅう的てき运动速度そくど[11]。

在ざい1871年ねん，利用りよう太陽たいよう的てき自轉じてん測はか出で在ざい可か見み光こう太陽光たいようこう譜ふ的てき夫おっと朗ろう和わ斐譜線せん在ざい紅べに光こう有ゆう0.1 Å的まと位い移うつり。[12]在ざい1901年ねん，亞あ里さと斯塔克かつ·貝かい樓ろう坡斯基もと（英えい语：Aristarkh Apollonovich Belopolsky）在ざい實驗じっけん室しつ中ちゅう利用りよう轉てん動的どうてき鏡きょう片かた證明しょうめい了りょう可か見み光こう的てき紅べに移うつり[13]。

在ざい1912年ねん開始かいし的てき觀測かんそく，維斯托たく·斯里弗どる發現はつげん絕大ぜつだい多數たすう的てき螺旋らせん星雲せいうん都みやこ有ゆう不可ふか忽ゆるがせ視し的てき紅べに移うつり。[a]然しか後ご，埃ほこり德とく温ゆたか·哈伯發現はつげん這些星雲せいうん（現在げんざい知道ともみち是ぜ星ほし系けい）的てき紅べに移うつり和わ距離きょり有ゆう關聯かんれん性せい，也就是ぜ哈伯定律ていりつ。[16]這些觀察かんさつ在ざい今こん天てん被ひ認みとめ為ため是ぜ造成ぞうせい宇宙うちゅう膨脹ぼうちょう大だい爆ばく炸理论的まと強きょう而有力りょく證據しょうこ。[b]

測量そくりょう、特性とくせい和わ解釋かいしゃく

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紅べに移うつり可か以經由けいゆ單一たんいつ光源こうげん的てき光ひかり譜ふ進行しんこう測量そくりょう（參考さんこう上面うわつら理想りそう化か的てき光ひかり譜ふ例証れいしょう圖ず）。如果在ざい光ひかり譜ふ中有ちゅうう一いち些特徵ちょう，可か以是吸收きゅうしゅう線せん、發射はっしゃ線せん、或ある是ぜ其他在ざい光ひかり強きょう上うえ的てき變化へんか，那な麼原則げんそく上じょう紅べに移うつり就可以測量そくりょう。這需要じゅよう一個有相似特徵的光譜來做比較，例れい如當氫原子げんし發出はっしゅつ光線こうせん時じ，其光谱有明確めいかく的てき特徵とくちょう譜ふ線せん，而这一系列的特色譜線都有一定間隔的。如果有ゆう這種特性とくせい的てき譜ふ線型せんけい態たい但ただし在ざい不同ふどう的てき波長はちょう上じょう被ひ比ひ對たい出來でき，那な麼這個物こぶつ體たい的てき紅べに移うつり就能測量そくりょう了りょう。因よし此，測量そくりょう一いち個こ物體ぶったい的てき紅べに移うつり，只ただ需要じゅよう頻しき率りつ或ある是ぜ波長はちょう的てき範圍はんい。只ただ觀かん察到一いち些孤立こりつ的てき特徵とくちょう，或ある是ぜ沒ぼつ有ゆう特徵とくちょう的てき光ひかり譜ふ，或ある是ぜ白しろ噪音（一種相當無序雜亂的波），是ぜ無法むほう計算けいさん紅べに移うつり的てき。[c]

紅べに移うつり（和かず藍あい移うつり）可能かのう會かい在天ざいてん體たい被ひ觀測かんそく的てき和わ輻射ふくしゃ的てき波長はちょう（或ある頻しき率りつ）而帶有ゆう不同ふどう的てき變化へんか特徵とくちょう，天文學てんもんがく習慣しゅうかん使用しよう无量纲的てき數量すうりょうz來らい表示ひょうじ。如果λらむだ代表だいひょう波長はちょう，f代表だいひょう頻しき率りつ（注意ちゅうい：λらむだf = c，此處ここ的てきc是ぜ光速こうそく），那な麼z可か以由下面かめん的てき公式こうしき來き定義ていぎ：

紅べに移うつり的てき測量そくりょう,  
以波長ちょう為ため基礎きそ 以頻率りつ為ため基礎きそ
   
   
下しも標しるべe和わo分別ふんべつ表示ひょうじ發出はっしゅつ的てき和わ觀かん察到的てき量りょう

在ざいz被ひ測量そくりょう後ご，紅べに移うつり和わ藍あい移うつり的てき差別さべつ只ただ是ぜ簡單かんたん的てき正負せいふ號ごう的てき區別くべつ。依據いきょ下か一いち章節しょうせつ的てき機き制せい，無論むろん被ひ觀察かんさつ到いた的てき是ぜ紅べに移うつ或ある藍あい移うつり，都みやこ有一ゆういち些基本きほん的てき說明せつめい。例れい如，都と卜ぼく勒效應おう的てき藍あい移うつり（z < 0）會かい聯れん想到そうとう物體ぶったい朝あさ向こう觀測かんそく者しゃ接近せっきん並なみ且能量りょう增加ぞうか，反はん過か來らい說せつ都と卜ぼく勒紅移うつり（z > 0），就會聯れん想到そうとう物體ぶったい遠とお離はなれ觀測かんそく者しゃ而去並なみ且能量りょう減少げんしょう。同樣どうよう的てき，愛あい因いん斯坦效こう應おう的てき藍あい移うつり可か以聯想到そうとう光線こうせん進入しんにゅう強きょう引力いんりょく場じょう，而愛因いん斯坦效こう應おう的てき紅べに移うつり是ぜ離はなれ開ひらき引力いんりょく場じょう。

機き制せい

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一いち個こ光子こうし在ざい真空しんくう中ちゅう傳播でんぱ可か以有幾いく種しゅ不同ふどう的てき紅べに移うつり機き制せい，每まい一種機制都能產生類似都卜勒紅移的現象，意い謂いい著ちょz是ぜ與あずか波長はちょう無關むせき的てき。這些機き制せい分別ふんべつ使用しよう伽とぎ利り略りゃく变换、勞ろう侖茲變換へんかん、或ある相對そうたい論ろん轉換てんかん在ざい各個かっこ參考さんこう架か構之間あいだ來らい比較ひかく。[3][4][5]

紅べに移うつり摘要てきよう
紅べに移うつり型式けいしき 轉換てんかん的てき架か構 所在しょざい度ど規ぶんまわし 定義ていぎ[d]
都と卜ぼく勒紅移うつり 伽とぎ利り略りゃく轉換てんかん 欧おう几里得度とくど规  
相對そうたい論ろん性せい都と卜ぼく勒 勞ろう侖茲變換へんかん 闵可夫おっと斯基度ど规  
宇宙うちゅう論ろん的てき紅べに移うつり 廣義こうぎ相對そうたい論ろん轉換てんかん FRW度ど规  
重力じゅうりょく紅べに移うつり 廣義こうぎ相對そうたい論ろん轉換てんかん 史ふみ瓦かわら西にし度ど规  

都と卜ぼく勒效應おう

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如果一個光源是遠離觀測者而去，那な麼會發生はっせい紅べに移うつり（z > 0），當然とうぜん，如果光源こうげん是ぜ朝あさ向こう觀測かんそく者しゃ移動いどう，便びん會かい產さん生せい藍あい移うつり（z < 0）。這對所有しょゆう的てき電磁波でんじは都と適用てきよう，而且可か以用都と卜ぼく勒效應おう解釋かいしゃく。當然とうぜん的てき結果けっか是ぜ，這種形式けいしき的てき紅べに移うつり被ひ稱しょう為ため都と卜ぼく勒紅移うつり。如果光源こうげん遠とお離はなれ觀測かんそく者しゃ的てき速度そくど是ぜv，忽ゆるがせ略りゃく掉相對論たいろん的てき效こう應おう，紅べに移うつり可か以表示ひょうじ為ため：

      (由ゆかり于  , 參考さんこう下面かめん的てき說明せつめい)

此處ここらc是ぜ光速こうそく，在ざい古典こてん的てき都と卜ぼく勒效應おう，光源こうげん的てき頻しき率りつ是ぜ無む需修正しゅうせい的てき，但ただし是ぜ退行たいこう會かい造成ぞうせい低てい頻しき的てき錯覺さっかく。

對たい于聲波なみ等とう機械きかい波は，也有やゆう這樣的てき效こう應おう。当とう波なみ源げん向こう觀察かんさつ者しゃ運動うんどう時じ，觀察かんさつ者しゃ接受せつじゅ到いた的てき波なみ的てき頻しき率りつ變へん高だか；波は源げん離はなれ開ひらき時じ則のり反はん之これ。

相對そうたい論ろん性せい都と卜ぼく勒效應おう

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更さら完かん整せい的てき都と卜ぼく勒紅移うつり需要じゅよう考慮こうりょ相對そうたい論ろん的てき效こう應おう，特別とくべつ是ぜ在ざい速度そくど接近せっきん光速こうそく的てき情況じょうきょう下か。完かん整せい的てき文章ぶんしょう可か以參考さんこう相對そうたい論ろん性せい都と卜ぼく勒效應おう。簡單かんたん的てき說せつ，物體ぶったい的てき運動うんどう接近せっきん光速こうそく時じ需要じゅよう將しょう狹義きょうぎ相對そうたい論ろん介かい紹的時間じかん膨脹ぼうちょう因いん素もと勞ろう侖茲變換へんかん因子いんしγがんま引入古典こてん的てき都と卜ぼく勒公式しき中ちゅう，改正かいせい後ご的てき形式けいしき如下：

 

這種現象げんしょう最早もはや是ぜ在ざい1938年ねん赫伯特とく·艾もぐさ凡斯（英えい语：Herbert Ives）和わG. R. 史し迪すすむ威い進行しんこう的てき實驗じっけん中ちゅう被ひ觀察かんさつ到いた的てき，稱たたえ為ため艾もぐさ凡斯-史し迪すすむ威い實驗じっけん（英えい语：Ives–Stilwell experiment）。[18]

由よし於羅倫りん茲因子こ只ただ與あずか速度そくど的てき量りょう值有ゆう關せき，這使得とく红移與あずか相對そうたい論ろん的てき相關そうかん只ただ獨立どくりつ的てき與あずか來らい源みなもと的てき運動うんどう取と向こう有ゆう關せき。在ざい對照たいしょう時じ，古典こてん這一部分的形式只與來源的運動投影とうえい在ざい視線しせん方向ほうこう上うえ的てき分量ぶんりょう有ゆう關せき，因いん此在不同ふどう的てき方向ほうこう上じょう會得えとく到いた不同ふどう的てき結果けっか。同樣どうよう的てき，一個運動方向與觀測者之間有θしーた的てき角度かくど（正せい對たい著ちょ觀測かんそく者しゃ時じ角度かくど為ため0），完かん整せい的てき相對そうたい論ろん性せい都と卜ぼく勒效應おう形式けいしき為ため：[19]

 

而正對たい著ちょ觀測かんそく者しゃ的てき運うん動物どうぶつ體たい（θしーた = 0°），公式こうしき可か以簡化か為ため：

 

在ざい特殊とくしゅ的てき狀況じょうきょう下か，運動うんどう源げん與あずか測はか器うつわ成なり直角ちょっかく（θしーた = 90°），相對そうたい性せい的てき紅べに移うつり為ため橫よこ向こう紅べに移うつり[20]，儘管物體ぶったい並なみ沒ぼつ有ゆう移動いどう遠とお離はなれ觀測かんそく者しゃ，仍舊會かい測量そくりょう到いた紅べに移うつり

 

即そく使つかい來らい源みなもと是ただし朝ちょう向こう觀測かんそく者しゃ運動うんどう，如果有ゆう橫よこ向むこう的てき分量ぶんりょう，那な麼在這個方かた向上こうじょう的てき速度そくど可か以增加ぞうか到いた抵消預あずか期き中ちゅう的てき藍あい移うつり，而且如果繼續けいぞく增ぞう加速度かそくど，則のり會かい使し朝あさ向こう觀測かんそく者しゃ的てき來らい源げん呈てい現げん紅べに移うつり。

膨脹ぼうちょう的てき宇宙うちゅう

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在ざい20世紀せいき初期しょき，史し立佛たちぼとけ、哈伯和わ其他人たにん，首しゅ度ど測量そくりょう到いた銀河系ぎんがけい之これ外がい星ほし系けい的てき紅べに移うつり和わ藍あい移うつり，他た們起初はつ很單純たんじゅん的てき解釋かいしゃく是ぜ都と卜ぼく勒效應おう造成ぞうせい的てき紅べに移うつり和わ藍あい移うつり，但ただし是これ稍やや後こう哈伯發現はつげん距離きょり和かず紅くれない移うつり之の間あいだ有ゆう著ちょ粗略そりゃく的てき關聯かんれん性せい，距離きょり越えつ遠どお紅べに移うつり的てき量りょう也越大だい。理論りろん學者がくしゃ幾いく乎立刻こく意識いしき到いた這些觀かん察到的てき紅べに移うつり可か以用另一個不同的機制來解釋，哈伯定律ていりつ就是紅べに移うつり和わ距離きょり之の間あいだ交互こうご作用さよう的てき關聯かんれん性せい，需要じゅよう使用しよう廣義こうぎ相對そうたい論ろん空間くうかん的てき度ど規ぶんまわし膨脹ぼうちょう（英えい语：metric expansion of space）的てき宇宙うちゅう論ろん模型もけい來らい解釋かいしゃく。[21]結果けっか是ぜ，光子こうし在ざい通過つうか擴張かくちょう的てき空間くうかん時じ被ひ延のべ展てん，產さん生せい了りょう宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり。這與都と卜ぼく勒效應おう所しょ描述的てき因いん速度そくど增加ぞうか所產しょさん生せい的てき紅べに移うつり不同ふどう（這是勞ろう侖茲變換へんかん），在ざい光源こうげん和わ觀測かんそく者しゃ之の間あいだ不ふ是ぜ因いん為ため動どう量りょう和わ能のう量りょう的てき轉換てんかん，取と代だい的てき是ぜ光子こうし因いん為ため經過けいか膨脹ぼうちょう的てき空間くうかん使し波長はちょう增加ぞうか而紅移うつり。[22]這種效こう應おう在ざい標準ひょうじゅん宇宙うちゅう學がく模型もけい中ちゅう被ひ解釋かいしゃく為ため可か以觀測かんそく到いた與あずか時間じかん相關そうかん聯れん的てき宇宙うちゅう標しるべ度ど因子いんし（ ），如下的てき形式けいしき：

 。

這種型がた態たい的てき紅べに移うつり稱しょう為ため“宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり”或ある“哈伯紅べに移うつり”。如果宇宙うちゅう是ぜ收縮しゅうしゅく而不是ぜ膨脹ぼうちょう，我わが們將觀測かんそく到いた星ほし系けい以相同どう比例ひれい的てき藍あい移うつ取ど代だい紅べに移うつり。[e] 這些星ほし系けい不ふ是ぜ以實際ぎわ的てき速度そくど遠とお離はなれ觀測かんそく者しゃ而去，取と代だい的てき是ぜ在ざい其間的てき空間くうかん延のべ展てん，這造成ぞうせい了りょう大だい尺度しゃくど下か宇宙うちゅう論ろん原則げんそく所ところ需要じゅよう的てき各かく向こう同性どうせい的てき現象げんしょう。[24]在ざい宇宙うちゅう學がく紅べに移うつりz < 0.1的てき情況じょうきょう下か，時空じくう擴展的てき作用さよう對たい星ほし系けい所しょ造成ぞうせい的てき獨どく特效とっこう應おう與あずか被ひ觀察かんさつ到いた的てき紅べに移うつり，相對そうたい於都卜ぼく勒效應おう的てき紅べに移うつり和わ藍あい移うつり是ぜ極ごく微小びしょう的てき。[f] 實際じっさい的てき速度そくど和わ空間くうかん膨脹ぼうちょう的てき之の間あいだ的てき區別くべつ在ざい膨脹ぼうちょう的てき橡とち皮がわ板いた宇宙うちゅう（英えい语：metric expansion of space）有ゆう清楚せいそ的てき說明せつめい，一般的宇宙學也曾經描述過類似的空間擴展。如果以滾珠たま軸承じくうけ來らい代表だいひょう兩個りゃんこ物體ぶったい，以有彈性だんせい的てき橡とち皮がわ墊代表だいひょう時空じくう，都と卜ぼく勒效應おう是ぜ軸承じくうけ橫越よこごし過か橡とち皮がわ墊產生せい的てき獨特どくとく運動うんどう，宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり則そく是ぜ橡とち皮がわ墊向下か沉陷的てき柱狀ちゅうじょう體たい的てき沉陷量りょう。(很明顯あらわ的てき在ざい模型もけい上うえ會かい有ゆう維度的てき問題もんだい，當とう軸承じくうけ滾たぎ動どう時じ應おう該是在ざい橡とち皮がわ墊上，而如果はて兩個りゃんこ物體ぶったい的てき距離きょり夠遠時じ宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり的てき速度そくど會かい大だい於都卜ぼく勒效應おう的てき速度そくど。)

儘管速度そくど是ぜ由よし分別ふんべつ由よし都と卜ぼく勒紅移うつり和わ宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり共同きょうどう造成ぞうせい的てき，天文學てんもんがく家か（特別とくべつ是ぜ專業せんぎょう的てき）有ゆう時じ會かい以"退行たいこう速度そくど"來らい取と代だい在ざい膨脹ぼうちょう宇宙うちゅう中ちゅう遙遠ようえん的てき星ほし系けい的てき紅べに移うつり，即そく使つかい很明顯あらわ的てき只ただ是ぜ視覺しかく上じょう的てき退行たいこう[26]。影響えいきょう所しょ及，在ざい大だい眾化的てき講述こうじゅつ中ちゅう經常けいじょう會かい以"都と卜ぼく勒紅移うつり"而不是ぜ"宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり"來らい描述受到時空じくう擴張かくちょう影響えいきょう下か的てき星ほし系けい運動うんどう，而不會かい注意ちゅうい到いた在ざい使用しよう相對そうたい論ろん的てき場合ばあい下か計算けいさん的てき"宇宙うちゅう學がく退行たいこう速度そくど"不ふ會かい與あずか都と卜ぼく勒效應おう的てき速度そくど相しょう同どう。 [27]明確めいかく的てき說せつ，都と卜ぼく勒紅移うつり只ただ適用てきよう於狹義きょうぎ相對そうたい論ろん，因いん此v > c是ぜ不可能ふかのう的てき；而相對たい的てき，在ざい宇宙うちゅう學がく紅べに移うつり中ちゅうv > c是ぜ可能かのう的てき，因いん為ため空間くうかん會かい使し物體ぶったい（例れい如，從したがえ地球ちきゅう觀察かんさつ類るい星ほし體たい）遠とお離はなれ的てき速度そくど超過ちょうか光速こうそく。[g]更さら精確せいかく的てき，"遙遠ようえん的てき星ほし系けい退行たいこう"的てき觀點かんてん和わ"空間くうかん在ざい星ほし系けい之の間あいだ擴展"的てき觀點かんてん可か以通過つうか坐すわ標しるべ系統けいとう的てき轉換てんかん來らい連れん繫。 要よう精確せいかく的てき表ひょう達たち必須ひっす要よう使用しよう數學すうがく的てき罗伯逊-沃尔克かつ度ど规。[28]

重力じゅうりょく紅べに移うつり

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由ゆかり中子なかご星ぼし造成ぞうせい的てき引力いんりょく紅べに移うつり的てき圖解ずかい表示ひょうじ。

在ざい廣義こうぎ相對そうたい論ろん的てき理論りろん中ちゅう，引力いんりょく會かい造成ぞうせい時間じかん的てき膨脹ぼうちょう，這就是ぜ所謂いわゆる的てき引力いんりょく紅べに移うつり或ある是ぜ愛あい因いん斯坦位い移うつり[29]。這個作用さよう的てき理論りろん推導從したがえ爱因斯坦场方程ほど的てき施ほどこせ瓦かわら氏し解かい，以一顆光子在不帶電荷でんか、不ふ轉うたて動どう、球たま對稱たいしょう質量しつりょう的てき重力じゅうりょく場じょう運動うんどう，產さん生せい的てき紅べに移うつり：

 ,

其中 是これ万有引力ばんゆういんりょく常数じょうすう， 是ぜ產さん生せい引力いんりょく場じょう的てき質量しつりょう， 是ぜ觀測かんそく者しゃ的てき徑みち向こう坐すわ標しるべ[h]，而 则为光速こうそく。

引力いんりょく紅べに移うつり的てき結果けっか可か以從狹義きょうぎ相對そうたい論ろん和わ等とう效こう原理げんり導出どうしゅつ，並なみ不ふ需要じゅよう完かん整せい的てき廣義こうぎ相對そうたい論ろん[30]。

在ざい地球ちきゅう上じょう這種效こう應おう非常ひじょう小しょう，但ただし是ぜ經由けいゆ穆きよし斯堡尔效應おう依然いぜん可か以測量そくりょう出來でき，並なみ且在庞德-雷かみなり布ぬの卡实验（英えい语：Pound–Rebka experiment）中ちゅう首くび次じ得え到いた驗けん證しょう[31]。然しか而，在ざい黑くろ洞ほら附近ふきん就很顯著けんちょ，當とう一いち個こ物體ぶったい接近せっきん事件じけん視界しかい時とき，紅べに移うつり將しょう變成へんせい無限むげん大だい，他た也是在ざい宇宙うちゅう微ほろ波なみ背景はいけい辐射中ちゅう造成ぞうせい大だい角度かくど尺度しゃくど溫度おんど擾動的てき主要しゅよう角かく色しょく[i][32]。

天文學てんもんがく的てき觀測かんそく

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在ざい天文てんもん觀測かんそく中ちゅう可か以測量そくりょう到いた紅べに移うつり，因よし為ため原子げんし的てき發射はっしゃ光こう譜ふ和わ吸收きゅうしゅう光こう譜ふ，與あずか在ざい地球ちきゅう上じょう的てき實驗じっけん室しつ內的分光ぶんこう儀ぎ校こう準じゅん好このみ的てき光ひかり譜ふ比較ひかく時じ，是ぜ非常ひじょう的てき明あかり顯あらわ。當とう從したがえ同どう一個天體上測量到各種不同的吸收和發射譜線時，z被ひ發現はつげん是ぜ一いち個こ常數じょうすう。雖然來き自じ遙遠ようえん天體てんたい的てき譜ふ線せん可能かのう會かい被ひ污染，並なみ且有輕微けいび的てき變へん寬ひろし，但ただし並なみ不能ふのう夠用熱ねつ力學りきがく或ある機械きかい的てき行為こうい來らい解釋かいしゃく。基もと於這些和其他的てき理由りゆう，公おおやけ眾的輿論よろん已やめ經けい將はた天文學てんもんがく上じょう觀測かんそく到いた的てき紅べに移うつり認定にんてい是ぜ三さん種しゅ類似るいじ的てき都と卜ぼく勒紅移うつり之これ一いち，而沒有ゆう任にん何なん一種假說能如此的振振有詞。[j]

光ひかり譜ふ學がく，用もちい在ざい測量そくりょう上じょう，比ひ只ただ要よう簡單かんたん的てき通過つうか特定とくてい的てき濾光器き來らい測定そくてい天體てんたい亮あきら度たび的てき光度こうど學がく要よう困難こんなん。[35]當とう測光そっこう時じ，可か以利用りよう所有しょゆう的てき數すう據よりどころ（例れい如，哈勃深ふか空むなし和わ哈勃超ちょう深ふか空むなし），天文學てんもんがく家か依よ靠もたれ的てき是ぜ紅べに移うつり測光そっこう（英えい语：photometric redshift）的てき技術ぎじゅつ，[36]由よし於濾光こう器き在ざい某ぼう些波長ちょう的てき範圍はんい內非常ひじょう靈れい敏さとし，依よ靠もたれ這樣的てき技術ぎじゅつ可か以假定かてい許多きょた光こう譜ふ的てき本質ほんしつ隱かくれ藏ぞう在ざい光源こうげん之の內，觀測かんそく誤差ごさ可か以δでるたz = 0.5為ため級きゅう距來排はい序じょ，並なみ且比分光ぶんこう鏡きょう的てき更さら為ため可か靠もたれ許多きょた。[37]然しか而，光度こうど學がく無法むほう考慮こうりょ到いた紅べに移うつり的てき定性ていせい描述。例れい如，一個與太陽相似的光譜，但ただし紅べに移うつりz = 1，最さい為ため明あきら亮あきら的てき是ぜ在ざい紅べに外線がいせん的てき區域くいき，而非以黃-綠みどり為ため尖峰せんぽう的てき黑くろ體からだ光こう譜ふ，並なみ且光的てき強度きょうど在ざい經過けいか濾光器き時じ將はた減少げんしょう二に級きゅう（1+z，更さら多た的てき細ほそ節ぶし請參考さんこう紅べに移うつり測光そっこう的てきK校正こうせい（英えい语：K correction）。[k]

在ざい本地ほんじ群ぐん的てき觀測かんそく

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在ざい附近ふきん的てき目標もくひょう（在ざい我わが們的銀河系ぎんがけい內的天體てんたい）觀測かんそく到いた的てき紅べに移うつり幾いく乎都與あずか相對そうたい於視線せん方かた向上こうじょう的てき速度そくど有ゆう關せき。觀察かんさつ這樣的てき紅べに移うつり和わ藍あい移うつり，讓ゆずる天文學てんもんがく家か可か以測量そくりょう速度そくど和わ分光ぶんこう雙そう星ほし的てき參考さんこう質量しつりょう。這種方法ほうほう是ぜ英國えいこく天文學てんもんがく家か威い廉かど·哈金斯在ざい1868年ねん最さい先さき採用さいよう的てき。[11]相あい同どう的てき，從したがえ光こう譜ふ儀ぎ中ちゅう對たい單獨たんどく的てき一いち顆恆星こうせい所しょ測はか得とく的てき微量びりょう的てき紅べに移うつり和わ藍あい移うつり是ぜ天文學てんもんがく家か檢けん測はか是これ否いや有ゆう行くだり星ほし系けい環かん繞にょう著ちょ恆星こうせい的てき診斷しんだん和わ測量そくりょう的てき方法ほうほう之の一いち。[l]對たい紅べに移うつり更さら精確せいかく的てき測量そくりょう被ひ應用おうよう於日ひ震ふるえ學がく上うえ，藉以精確せいかく的てき測量そくりょう太陽たいよう光ひかり球だま的てき運動うんどう。[40]紅べに移うつり也被應用おうよう於第一いち次じ的てき行くだり星ぼし自轉じてん速そく率りつ的てき測量そくりょう[m]、星ほし際ぎわ雲くも的てき速度そくど[41]、星ほし系けい的てき自轉じてん[3][4][5]，還かえ有ゆう吸積的てき動力どうりょく學がく呈てい現在げんざい中子なかご星ぼし和わ黑くろ洞ほら的いくわ都と卜ぼく勒和重力じゅうりょく紅べに移うつり。[42]

另外，還かえ有ゆう各種かくしゅ不同ふどう輻射ふくしゃ和わ吸收きゅうしゅう的てき溫度おんど造成ぞうせい的てき都と卜ぼく勒增寬ひろし——對たい單たん一的吸收或輻射譜線造成的紅移和藍移的效應。[43]測量そくりょう來らい自じ不同ふどう方向ほうこう的てき氫線21公おおやけ分ぶん波なみ的てき擴展和わ轉移てんい，天文學てんもんがく家か能のう測量そくりょう出で星ほし際ぎわ氣體きたい的てき退行たいこう速度そくど，揭露出ろしゅつ我わが們銀河系ぎんがけい的てき自轉じてん曲線きょくせん。[3][4][5]相あい同どう的てき測量そくりょう也被應用おうよう在ざい其他的てき星ほし系けい，例れい如仙女せんにょ座ざ星ほし系けい。[3][4][5]做為一いち種しゅ診斷しんだん的てき工具こうぐ，紅べに移うつり測量そくりょう在天ざいてん文學ぶんがく的てき分光ぶんこう學がく中ちゅう是ぜ最さい重要じゅうよう的てき工具こうぐ之の一いち。

外そと星ほし系けい的てき觀察かんさつ

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宇宙うちゅう中合なかごう於哈伯定律ていりつ的てき天體てんたい距離きょり越えつ遠どお就有越えつ大だい的てき紅べに移うつり，因いん此被觀測かんそく到いた有ゆう最大さいだい紅べに移うつり，對應たいおう於最遙遠ようえん的てき距離きょり也有やゆう最長さいちょう的てき回かい應おう時間じかん的てき天體てんたい是ぜ宇宙うちゅう微ほろ波なみ背景はいけい辐射，紅べに移うつり的てき數すう值高達たちz = 1089（z = 0相當そうとう於現在げんざい的てき時間じかん），在ざい宇宙うちゅう年齡ねんれい為ため137億おく年ねん的てき狀態じょうたい下か，相當そうとう於大おだい霹靂へきれき之の後のち379,000年ねん的てき時間じかん。[n]

核かく心像しんぞう點てん光源こうげん的てき類るい星ほし體たい是ぜ紅べに移うつり（ ）最高さいこう的てき天體てんたい，是ぜ在ざい望遠鏡ぼうえんきょう改善かいぜん之の前まえ，除じょ了りょう星ほし系けい之これ外がい還かえ能のう被ひ發現はつげん的てき其他高だか紅べに移うつり天體てんたい。目前もくぜん，被ひ發現はつげん紅べに移うつり最高さいこう的てき類るい星ほし體たい是ぜ ，[45]被ひ證あかし實じつ紅べに移うつり最高さいこう的てき星ほし系けい是ぜ [46]在ざい尚なお未み經けい確認かくにん的てき報告ほうこく中ちゅう顯示けんじ，透過とうか重力じゅうりょく透とおる鏡きょう觀測かんそく到いた的てき遙遠ようえん星ほし系けい集團しゅうだん有ゆう紅べに移うつり高だか達たち 的てき星ほし系けい[47]。

對比たいひ本ほん星ほし系けい群ぐん遙遠ようえん，但ただし仍在室しつ女おんな座ざ星ほし系けい團だん附近ふきん，距離きょり為ため10億秒差距左右的星系，紅べに移うつり與あずか星ほし系けい的てき距離きょり是ぜ近似きんじ成なり比例ひれい的てき，這種關係かんけい最早もはや是ぜ由よし哈伯發現はつげん的てき，也就是ぜ眾所皆みな知的ちてき哈伯定律ていりつ。星ほし系けい紅べに移うつり最早もはや是ぜ维斯托たく·斯莱弗どる大約たいやく在ざい1912年ねん發現はつげん的てき，而哈伯はく結合けつごう了りょう斯莱弗どる的てき測量そくりょう成なり為ため度量どりょう天體てんたい距離きょり的てき另一いち種しゅ方法ほうほう：哈伯定律ていりつ。在ざい建たて基はじめ於廣義こうぎ相對そうたい論ろん下か被ひ廣こう泛接受せつじゅ的てき宇宙うちゅう模型もけい中ちゅう，紅べに移うつり是ぜ空間くうかん擴展的てき主要しゅよう結果けっか：這意味あじ著ちょ遙遠ようえん的てき星ほし系けい都と離はなれ我わが們而去さ，光ひかり離はなれ開ひらき星ほし系けい越久おつきゅう，空間くうかん的てき擴展也越多た，所以ゆえん光也みつや就被延伸えんしん越えつ多た，紅べに移うつり的てき值也就越大だい，所しょ以越遠とお的てき看み起おこり來らい就移動いどう的てき越こし快かい。哈伯定律ていりつ一いち樣よう適用てきよう哥白尼あま原則げんそく，由ゆかり於我們通常つうじょう不知ふち道どう天體てんたい有ゆう多おお明あきら亮あきら，測量そくりょう紅べに移うつり會かい比ひ直接ちょくせつ測量そくりょう距離きょり容易ようい，所以ゆえん使用しよう哈伯定律ていりつ就可以得知ち天體てんたい大略たいりゃく的てき距離きょり。

星ほし系けい之の間あいだ的てき和わ星ほし系けい團だん的てき重力じゅうりょく交互こうご作用さよう在ざい正常せいじょう的てき哈伯圖上ずじょう導しるべ致值得とく注意ちゅうい的てき消散しょうさん，星ほし系けい的てき本ほん動どう速度そくど和かず在ざい宇宙うちゅう中ちゅう的てき維理天體てんたい的てき迷蹤質量しつりょう相しょう疊たたみ加か，這種作用さよう導しるべ致在附近ふきん的てき星ほし系けい（像ぞう仙女せんにょ座ざ星ほし系けい）顯示けんじ出藍しゅつらん移うつり的てき現象げんしょう，並なみ且向共同きょうどう的てき重心じゅうしん接近せっきん，同時どうじ星ほし系けい團だん的てき紅べに移うつり圖像ずぞう因いん红移空そら间畸变作用さよう使し本ほん動どう速度そくど的てき消散しょうさん大だい致成球だま型がた的てき分ぶん佈。[24]這個增加ぞうか的てき組合くみあい給きゅう了りょう宇宙うちゅう學がく家か一いち個こ單獨たんどく測量そくりょう質量しつりょう的てき“質しつ光こう比ひ”（以太陽たいよう的てき質量しつりょう和光わこう為ため單位たんい的てき星ほし系けい的てき質量しつりょう與あずか光度こうど比ひ值），是ぜ尋ひろ找暗くら物質ぶっしつ的てき重要じゅうよう工具こうぐ。[48]

對たい更さら遙遠ようえん的てき星ほし系けい，目前もくぜん的てき距離きょり和かず紅くれない移うつり之の間あいだ的てき關連かんれん性せい變へん得どく更さら為ため複雜ふくざつ。當とう你看見み一いち個こ遙遠ようえん的てき星ほし系けい，也就是ぜ看み見み相しょう同どう久遠くおん之の前まえ的てき星ほし系けい，而那時じ的てき宇宙うちゅう和わ現在げんざい是ぜ不同ふどう的てき。在ざい那な些早期き的てき時刻じこく，我わが們期待きたい在ざい俇展的てき速そく率りつ上じょう有ゆう所しょ不同ふどう，原因げんいん至いたり少しょう有ゆう二に個こ：

  1. 星ほし系けい之の間あいだ相互そうご的てき重力じゅうりょく吸引きゅういん會かい減げん緩なる宇宙うちゅう的てき擴張かくちょう行動こうどう
  2. 可能かのう存在そんざい的てき宇宙うちゅう學がく常數じょうすう或ある第だい五ご元素げんそ與あずか可か能會のうかい改變かいへん宇宙うちゅう擴張かくちょう的てき速そく率りつ。

[49] 最近さいきん的てき觀測かんそく卻建議けんぎ宇宙うちゅう的てき擴張かくちょう不ふ僅沒有ゆう如同第だい一點的預測減速，反はん而在加速かそく中ちゅう。[50][51]這是廣こう泛的，雖然不ふ是ぜ相當そうとう普遍ふへん的てき，相そう信しんじ這是因いん為ため有ゆう暗くら物質ぶっしつ在ざい控ひかえ制せい著ちょ宇宙うちゅう的てき發展はってん。這樣的てき宇宙うちゅう學がく常數じょうすう暗示あんじ宇宙うちゅう的てき最後さいご命運めいうん不ふ是ぜ大だい擠壓，反はん而可預あずか見み宇宙うちゅう將はた長久ちょうきゅう存在そんざい。（可か是ぜ在ざい宇宙うちゅう內多數すう的てき物理ぶつり程ほど序じょ仍然朝あさ向むかい熱ねつ寂さび。）

擴張かくちょう的てき宇宙うちゅう是ぜ大だい霹靂へきれき理論りろん的てき中心ちゅうしん預言よげん，如果往前追おい溯さかのぼ，理論りろん預あずか測はか“奇き點てん”的てき存在そんざい，而那時じ的てき宇宙うちゅう有無うむ限げん大だい的てき密度みつど；廣義こうぎ相對そうたい論ろん的てき理論りろん，大だい霹靂へきれき的てき理論りろん依據いきょ，將はた不ふ再さい能のう適用てきよう。[24]:77最さい有可ゆか能取のとろ代だい的てき理論りろん據よりどころ信しん是ぜ尚ひさし未み成熟せいじゅく的てき量子りょうし引力いんりょく學まなべ，能のう在ざい密度みつど變へん得とく無窮むきゅう大だい之の前ぜん繼續けいぞく適用てきよう。[6]:§28.3[7]:595-596

紅べに移うつり巡じゅん天てん

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主しゅ条目じょうもく：紅べに移うつり巡じゅん天てん
 
2度ど視し場じょう星ほし系けい紅べに移うつり巡じゅん天てん資料しりょう最さい精華せいか的てき資料しりょう

在ざい先進せんしん的てき自動じどう化か望遠鏡ぼうえんきょう和わ改良かいりょう的てき光ひかり譜ふ儀ぎ合作がっさく之の下した，以一定數量星空的紅移當成宇宙的投影，通過つうか紅べに移うつり與あずか角度かくど位置いち數すう據よりどころ的てき結合けつごう，紅べに移うつり巡じゅん天てん圖ず可か以顯示けんじ天空てんくう中ちゅう一定範圍內物質的立體分布狀態。這些觀測かんそく被ひ用もちい來らい研究けんきゅう宇宙うちゅう的てき大だい尺度しゃくど結構けっこう，長城ちょうじょう、許多きょた廣ひろ達たち5億おく光年こうねん的てき超ちょう星ほし系けい團だん，紅べに移うつり巡じゅん天てん的てき檢けん測はか提供ていきょう了りょう戲おどけ劇げき性的せいてき大だい尺度しゃくど構造こうぞう的てき例れい子こ。 [52]

第だい一次紅移巡天是CfA紅べに移うつり巡じゅん天てん，開始かいし於1977年ねん，至いたり1982年ねん完成かんせい最初さいしょ的てき資料しりょう蒐集しゅうしゅう[53]。最近さいきん的てき有ゆう2度ど視し場じょう星ほし系けい紅べに移うつり巡じゅん天てん，測量そくりょう宇宙うちゅう在ざい一個部份的大尺度結構，量りょう測はか了りょう22萬まん個こ星ほし系けい的てきz值，最後さいご的てき結果けっか已やめ經けい在ざい2003年ねん6月がつ釋しゃく出いずる。[54][55]（除じょ了りょう描繪星ほし系けい在ざい大だい尺度しゃくど的てき模型もけい，2度ど視し場じょう也可以估計けい微ほろ中子なかご質量しつりょう的てき上限じょうげん。）其他值得重視じゅうし的てき研究けんきゅう還かえ有ゆう史隆ふみたか數すう位い巡じゅん天てん（SDSS），在ざい2005年ねん仍在繼續けいぞく進行しんこう中ちゅう，目標もくひょう瞄準在ざい觀測かんそく一いち億おく個こ天體てんたい[56]。SDSS已やめ經けい觀測かんそく到いた紅べに移うつり高だか達たち0.4的てき星ほし系けい和かず紅くれない移うつり超過ちょうかz = 6的てき類るい星ほし體たい。深度しんど2紅べに移うつり巡じゅん天てん使用しよう凱克望遠鏡ぼうえんきょう和かず新しん的てき“DEIMOS”光ひかり譜ふ儀ぎ，是ぜ深度しんど1計けい劃的延のべ續ぞく。深度しんど2是ぜ設計せっけい來らい研究けんきゅう紅べに移うつり0.7或ある更さら高だか的てき黯淡星ほし系けい，因いん此可以填補てんぽSDSS和わ2df計けい劃的不足ふそく。[57]

來き自じ物理ぶつり的てき光學こうがく或ある輻射ふくしゃ轉換てんかん的てき效こう應おう

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在ざい輻射ふくしゃ轉移てんい和わ物理ぶつり光學こうがく的てき主題しゅだい中ちゅう會かい總そう結ゆい電磁でんじ輻射ふくしゃ中波ちゅうは長和ながわ頻しき率りつ轉換てんかん可能かのう發生はっせい的てき現象げんしょう和わ交互こうご作用さよう導しるべ致位移うつり的てき結果けっか。在ざい這些情況じょうきょう下位かい移うつり和わ物理ぶつり上じょう對應たいおう的てき能のう量りょう轉移てんい到いた物質ぶっしつ或ある其他的てき光子こうし，而不是ぜ歸結きけつ於參考さんこう座標ざひょう系けい的てき轉變てんぺん之の間あいだ。這些轉移てんい可か以歸結きけつ於沃爾夫おっと效こう應おう（英えい语：Wolf effect）或ある是ぜ來き自じ於基本きほん粒子りゅうし、微粒びりゅう物質ぶっしつ、或ある來らい自じ電でん介かい質しつ的てき折おり射しゃ率りつ的てき漲みなぎ落，其導致電磁でんじ輻射ふくしゃ的てき散ち射い。[3][4][5]當とう這些現象げんしょう對應たいおう於“紅べに移うつり”或ある“藍あい移うつり”的てき現象げんしょう時じ，是ぜ物理ぶつり的てき電磁でんじ輻射ふくしゃ場じょう本身ほんみ的てき交互こうご作用さよう或ある是ぜ介入かいにゅう（干ひ預あずか）的てき物質ぶっしつ來き自じ參考さんこう座標ざひょう系けい效こう應おう的てき現象げんしょう。在ざい天文てんもん物理ぶつり，質しつ-光ひかり交互こうご作用さよう的てき結果けっか在ざい輻射ふくしゃ場じょう的てき能のう量的りょうてき遷移せんい上じょう通常つうじょう是ぜ「紅べに化か」（reddening）而不是ぜ「紅べに移うつり」，而這個こ項目こうもく通常つうじょう是ぜ保留ほりゅう在ざい前面ぜんめん的てき效こう應おう中ちゅう討論とうろん的てき。[3][4][5]

在ざい許多きょた情況じょうきょう下か散ち射い會かい導しるべ致輻射的しゃてき紅べに化か，因よし為ため熵會かい使し光子こうし趨向すうこう最低さいてい能のう量りょう而減少げんしょう高だか能のう的てき光子こうし（總そう能のう量りょう守恆もりつね）。[3][4][5]除じょ了りょう在ざい小心しょうしん控ひかえ制せい的てき情況じょうきょう下か，散ち射い不ふ會かい在ざい同どう一個變化中橫跨整個光譜，換言かんげん之の，任にん何なん一個波長上計算得到的z只ただ是ぜ一個對應於波長的函數，而且，來き自じ介かい質しつ的てき隨ずい機き散ち射い通常つうじょう可能かのう發生はっせい在任ざいにん何なん的てき角度かくど上じょう，而z又また是ぜ一個散射角的函數。如果多た次つぎ的てき散ち射い發生はっせい，或ある是ぜ散ち射的しゃてき粒子りゅうし在ざい相對そうたい的てき運動うんどう中ちゅう，那な麼通常つうじょう都會とかい造成ぞうせい譜ふ線せん的てき畸變。[3][4][5]

在ざい恆星こうせい際ぎわ天文學てんもんがく，可か見み光こう譜ふ會かい因いん為ため穿ほじ過か星ほし際ぎわ物質ぶっしつ的てき散ち射い過程かてい出現しゅつげん星ほし際ぎわ紅べに化か[3][4][5]：類似るいじ於在日出ひので或ある日にち落時とき大氣たいき層そう造成ぞうせい太陽たいよう光ひかり偏へん紅べに和わ天空てんくう是これ藍あい色いろ的てき瑞みず利り散ち射い。這種明あかり顯あらわ的てき轉移てんい成なり紅色こうしょく的てき現象げんしょう，是ぜ因いん為ため譜ふ線せん中なか的てき紅色こうしょく部分ぶぶん沒ぼつ有ゆう被ひ轉移てんい成なり其他的てき波長はちょう，以及額がく外的がいてき黯淡和かず畸變結合けつごう，這些現象げんしょう使し光子こうし在ざい視線しせん中ちゅう出現しゅつげん或ある消失しょうしつ。[o]

相關そうかん條目じょうもく

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注ちゅう释

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  1. ^ 斯里弗どる一开始将其观测结果发表在一篇题为《仙女せんにょ座ざ星ほし云うん的てき径みち向こう速度そくど》（英語えいご：The radial velocity of the Andromeda Nebula）[14]的てき文章ぶんしょう中ちゅう。在ざい这篇文章ぶんしょう中ちゅう，他た报告了りょう于1912年ねん9月がつ17日にち进行的てき首くび次じ多た普ふ勒观测，他た写うつし道どう：“这一在ざい迄まで今こん为止的てき观测数すう据すえ中前ちゅうぜん所しょ未み有ゆう的てき速度そくど令れい人じん怀疑其它的てき因いん素もと不足ふそく以引起おこり这一类速位い移うつり。我わが相あい信しんじ目前もくぜん也不会かい有ゆう其他能のう够解释它的てき方式ほうしき。”三さん年ねん后きさき，在ざい其发表ひょう在ざい《大だい众天文学ぶんがく》（英語えいご：Popular Astronomy）的てき一いち篇へん题为《星ほし云うん的てき光ひかり谱观测》（英語えいご：Spectrographic Observations of Nebulae）的てき文章ぶんしょう中ちゅう[15]，他た提出ていしゅつ：“仙女せんにょ座ざ螺旋らせん星ぼし云うん具有ぐゆう世よ所しょ罕见的てき-300km/s的てき速度そくど。这一早はや前まえ的てき发现展示てんじ相しょう关方法ほう不ふ仅可以用来らい研究けんきゅう螺旋らせん星ぼし云うん的てき光ひかり谱还可か以用来らい研究けんきゅう它们的てき速度そくど。”斯里弗どる报告了りょう15个遍布ぬの整せい个天球てんきゅう的てき螺旋らせん星ぼし云うん的てき速度そくど。除じょ了りょう三さん个之外がい，它们基本きほん都と具有ぐゆう“正ただし”的てき速度そくど（也就是ぜ退行たいこう速度そくど）。
  2. ^ 这一点在てんざい20世せい纪30年代ねんだい即そく被ひ物理ぶつり学がく家か以及天文学てんもんがく家か察觉到。亚瑟·爱丁顿爵士所しょ著ちょ的てき《膨胀的てき宇宙うちゅう：天文学てんもんがく“大だい争そう论”，1900-1931》（英語えいご：The Expanding Universe: Astronomy's 'Great Debate', 1900-1931）是ぜ较早发行的てき一本细致描述相关话题的通俗读物。
  3. ^ NASA所属しょぞく的てき雨あめ燕つばめ卫星于2004年ねん5月がつ25日にち所しょ探さがせ测到的てき情じょう况即是ぜ一いち个例子こ[17]：“在ざい伽とぎ马射线暴主ぬし脉冲附近ふきん获取的てき伽とぎ马射线谱由よし于缺少しょう明あかり显特征せい因いん而并不能ふのう作さく为红移うつり的てき标志。然しか而对于伽马射线暴余あまり晖的光学こうがく探さがせ测却可か以得到いた具ぐ有明ありあけ显谱线的光こう谱，其可以用来らい对红移うつり进行精せい准じゅん测量。”
  4. ^ 其中z为紅移うつり，v为速度そくど，c为光速こうそく，γがんま为勞ろう侖茲因子いんし， a为宇宙うちゅう標しるべ度ど因子いんし，G为萬有引力ばんゆういんりょく常數じょうすう，M为物體ぶったい質量しつりょう，r为史ふみ瓦かわら西にし径みち向こう坐すわ标（英えい语：Schwarzschild coordinates）。
  5. ^ 这种形式けいしき仅在不ふ存在そんざい本ほん动速度そくど的てき宇宙うちゅう中ちゅう成立せいりつ，否いや则红移うつり应以下面かめん这种形式けいしき合成ごうせい：
     
    依よ照あきら其得到いた的てき解かい，退行たいこう的てき物体ぶったい会かい蓝移，趋近的てき物体ぶったい则会红移[23]。
  6. ^ 哈勃空そら间望远镜曾对5 Mpc外物がいぶつ体たい的てき本ほん动速度そくど进行观测，相そう关结果はて于2003年ねん发表[25]。
  7. ^ 这是因いん为时空そら度ど规的膨胀可か以通过广义相对论进行描述，并且是ぜ一种动态变化的度量，这与固定こてい的てき闵可夫おっと斯基度ど规相反あいはん。空そら间由于并非ひ物もの质，所以ゆえん可か以不受光じゅこう速そく上限じょうげん的てき约束，膨胀速度そくど可か以比光速こうそく更さら快こころよ。
  8. ^ 這類似るいじ於傳統でんとう中ちゅう由よし中心ちゅうしん至いたり觀測かんそく者しゃ的てき距離きょり，但ただし實際じっさい是ぜ史し瓦かわら西にし坐すわ标。
  9. ^ 參考さんこう薩克斯-沃爾夫おっと效こう應おう。
  10. ^ 在ざい红移现象发现之の初はつ，弗どる里さと茨いばら·兹威基もと曾提出ていしゅつ“光ひかり线老化か（英えい语：tired light）”假かり说来解かい释这一いち现象。虽然这一假かり说一般只在作为红移理论发展的一个节点时会被提及到，但ただし在ざい非ひ标准宇宙うちゅう学がく（英えい语：非ひ标准宇宙うちゅう学がく）中なか，配合はいごう着ぎ内うち禀红移うつり（英えい语：intrinsic redshift）假かり说，其也能のう得え到いた一定いってい的てき实际应用。相あい关研究けんきゅう者しゃ曾对20世せい纪30年代ねんだい之の后きさき正式せいしき发表过的多た种红移うつり现象替がえ代理だいり论进行ぎょう过综述じゅつ[33]。2001年ねん，天文学てんもんがく家か杰佛瑞みず·伯はく比ひ奇き在ざい一篇评论中提出自20世せい纪60年代ねんだい以来いらい，相あい关讨论就已やめ在天ざいてん文学ぶんがく界かい日び趋边缘化[34]。伯はく比ひ奇き与あずか霍尔顿·阿おもね尔普在ざい研究けんきゅう类星体たい性せい质时曾尝试发展てん一种替代红移机制，但ただし他た们的同行どうこう大だい多た对其不ふ以为然しか。
  11. ^ 史隆ふみたか數すう位い巡じゅん天てん的てき研究けんきゅう人じん员曾对K修正しゅうせい做过讲解[38]。
  12. ^ 系けい外行そとゆき星ほし追つい踪器是ぜ采さい用よう这一技术的探测计划之一，其可以即时追踪多个目标的红移变化[39]。
  13. ^ 1871年ねん，赫爾曼·卡爾·沃格爾なんじ测量了りょう金星かなぼし的てき自じ转速率りつ。斯里弗どる在ざい研究けんきゅう螺旋らせん星ぼし云うん时也进行过类似に观测。
  14. ^ 宇宙うちゅう背景はいけい探さがせ测者对于宇宙うちゅう微ほろ波なみ背景はいけい辐射曾进行ぎょう了りょう精せい准じゅん的てき观测，最さい终发表ひょう的てき数すう值为2.73 K[44]。
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參考さんこう資料しりょう

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