第493章 多普勒效应！谱线红移！宇宙膨胀之震撼！
    当哈勃宣布，他证明了广义相对论的第五预言后，全场沸腾了。
    如果这是真的，那么这个成果将镇压全场。
    不要说爱丁顿的恒星测量方法，哪怕是哈勃自己的宇宙岛理论验证，也比不上。
    不是一个等级的。
    那可是广义相对论的预言啊！
    这太让人骇然了。
    虽然这些年，关于广相的研究不是特别多，也没有什么重大的成果。
    但这不是因为广相不行。
    而恰恰是因为它太行了，太牛逼了。
    布鲁斯教授沉寂十年，一出手就是人类智慧的绝巅。
    以至于任何人都没有什么插手补充的机会。
    只能在其基础上发表一些边角料的分析内容。
    比如广相的各种应用啊，找出一些特殊的方程解之类的。
    五大预言就是天文学的五大神器。
    常人得一便可名震天下！号令群雄！
    然而，即便广相如此惊世骇俗，超越时代。
    但是从它发表到现在，已经十年了，始终没有获得诺奖。
    连带着狭相也没有获得诺奖。
    虽然在很多大佬眼里，相对论出错的概率，可以忽略不计了。
    他们在研究的过程中，什么尺缩效应，质能方程，都是直接拿来用的。
    但是瑞典诺奖委员会的那帮宿老们，想法比较执拗。
    随着诺奖的地位越来越崇高，流程越来越正规。
    它开始有偶像包袱了。
    现在的获奖标准比刚开始严格很多。
    诺奖始终坚持：理论需要实验的验证。
    如果当初的量子概念，放到现在，恐怕就不会那么快获得诺奖了。
    至少也得等到玻尔-李模型出来之后才行。
    尤其是对于广义相对论这种无上巅峰的理论，那更是需要谨慎至极地对待。
    当初广相刚发表时，就有很多大佬提名为诺奖候选结果。
    但是被物理诺奖委员会成员否定了。
    他们在内部讨论中达成共识：
    “广相有五大预言，不如等验证之后再颁奖。”
    当爱丁顿验证了星光弯曲之后，每年提名广相获奖的人更多了。
    理论预言与实验结果完美契合。
    这绝对符合获奖标准了。
    这时，物理诺奖委员会的五人有点犹豫和动摇了。
    “要不，我们给广相颁奖吧？”
    “如果算上水星进动问题，广相应该有两个实验证据了。”
    “这对于物理理论而言，出错的概率已经很小很小了。”
    但是，其中一位年龄最大的成员，保守地说道：
    “我觉得可以再等等。”
    “广义相对论在物理学中的地位太特殊，太崇高了。”
    “我们必须要确保它100%正确。”
    接着，该宿老又玩笑道：
    “反正布鲁斯教授也不差这一个诺奖。”
    “他不会在意的。”
    另外几人皆是会心一笑。
    大家达成一致，决定还是再观望一段时间。
    要是五大预言能再证明一个，那广相就有三个实验证据了。
    这犯错的概率，完全可以默认为零了。
    到时候，就是可以颁奖的时机了。
    物理诺奖委员会成员的想法，今年在场众人虽然不了解。
    但是他们心中很清楚，如果哈勃今天真的证明了宇宙膨胀。
    那么广义相对论绝对有希望获得诺奖了。
    而且在大佬们看来：
    广相获得诺奖，不是广相的荣誉，也不是布鲁斯教授的荣誉，而是诺奖的荣誉。
    这就是相对论的伟大！
    此刻，所有人的目光，就像火焰一样，燃烧着哈勃。
    那是欲望之火、震惊之火、羡慕之火。
    爱丁顿神色激动，他真心为哈勃感到高兴。
    继他之后，终于再次有人攻克广相的预言了。
    而且还是他的至交好友，这简直是人生之大幸！
    沙普利呆呆地看着哈勃。
    他觉得自己之前的行为有点好笑。
    他视为毕生荣誉的世纪大辩论，竟然只是哈勃的开胃前菜。
    恐怕对方根本没有把证明宇宙岛理论放在心上。
    这种差距让沙普利生出一种无力感。
    “原来这就是天才和非天才的区别啊。”
    余青松看着哈勃霸气无双，立于无数人之前，心中热血沸腾。
    一直以来，他都沉浸在李奇维教授的荣耀之中。
    他是国内的天文新星，承担着重要的责任。
    但是扪心自问，他觉得自己能不能做到如哈勃那般，犹未可知。
    顶着布鲁斯教授半个弟子的身份，苦熬十年，终于修成正果。
    这种感觉太励志，太震撼了！
    哪怕哈勃是外国人，余青松也忍不住心生敬佩。
    只有强者才会尊重强者。
    海耳忍不住挺起了胸膛，露出了微笑。
    他知道接下来，将是哈勃的个人秀了。
    今天过后，对方就能跻身当世最顶级天文学家的行列。
    甚至超越他这个天文大佬，被世人所知。
    这时，海耳忽然发现，旁边的布鲁斯教授竟然毫无表情，一点也不激动。
    这就太奇怪了。
    于是，他好奇地问道：
    “布鲁斯教授，哈勃又证明了广义相对论的一个预言。”
    “你难道不高兴吗？”
    李奇维闻言，微微一笑，淡定地说道：
    “哦，结果是确定的，时间早晚而已。”
    额。
    海耳默默转过头，一肚子话都说不出来了。
    “shift！我最讨厌人家装逼了。”
    此刻，面对众人的期待，哈勃狠狠地吸了一口气。
    下面，将是他的巅峰时刻！
    他开始分享自己的成果。
    “在布鲁斯教授的广义相对中，场方程是核心。”
    “这个方程描述了宇宙的运行过程。”
    “其中方程的每个解，都代表一个全新规则的宇宙。”
    “当然，这只是一种理论预测，并不是说真的有那么多宇宙。”
    “但是，至少在我们这个真实的宇宙中，如果按照场方程的计算结果，就能得出宇宙在膨胀这个结论。”
    “这就是广义相对论的第五预言。”
    “正是基于这个预言，布鲁斯教授提出了匪夷所思的宇宙大爆炸理论。”
    “大爆炸理论对不对，我目前不知道。”
    “但是宇宙膨胀的猜想，我今天可以给出切实的证据。”
    “大家请看演示屏幕。”
    “1842年，奥地利物理学家多普勒，首次提出了【多普勒效应】。”
    “该效应指出，运动物体（波源）所发出的声音，在静止观测者听来是变化的。”
    “波源的速度越高，所产生的效应就越大。”
    “这种效应就体现在声波频率的变化上。”
    “当波源移向观测者时，观测者接受到的声波频率变高。”
    “当波源远离观测者时，观测者接受到的声波频率变低。”
    “用公式表达就是：（λ-λ）/λ=v/c。”
    “其中λ表示波源在运动中所发出声音的波长，λ表示波源静止时的波长，v表示波源的运动速度，c表示声速。”
    “由于λ和c都是已知的，只要测出了λ的大小，就能计算波源的运动速度v。”
    （这就是多普勒效应测量物体运动速度的原理）
    “光是电磁波，也属于波的一种，所以同样遵循多普勒效应。”
    “当光源移向观测者时，观测者接受到的光的频率变高。”
    “光的频率变高，就意味着波长变短，反映在光谱上就是向着蓝色光谱区域移动，所以又称为【蓝移】。”
    “同理，当光源远离观测者时，观测者接受到的声波频率变低，又称为【红移】。”
    “宇宙中，所有的恒星都是发光的，它们本身就是天然的光源。”
    “利用这个原理，我们就可以测出宇宙中天体相对于地球是靠近还是远离，并且测出它的速度。”
    “在天文学上，我们把天体在观测者视线方向上的运动速度分量，称为天体的【视向速度】。”
    “当多普勒效应公式应用在天文学中时，公式形式不变，只不过含义变了。”
    “其中λ表示天体在运动中所发射光的波长，λ表示天体静止时发射光的波长，v表示天体的视向速度，c表示光速。”
    “c是已知的，λ也是已知的，因为组成恒星的元素和地球上的元素是一样的。”
    “我们在实验室中测出的某种元素的谱线位置所代表的波长，就是λ。”
    “这时，当我们通过所接受到的恒星光谱，测出λ和λ的差值△λ（多普勒位移）时，就能算出λ的值。”
    “最后，通过公式，就能计算出v了。”
    “这就是天文学中，利用多普勒效应，测量天体视向速度的原理。”
    “根据这个原理，1868年，已故的英国天文学家哈金斯爵士，首次测得了天狼星的视向速度为46公里/秒。”
    “而且谱线红移，意味着天狼星是在远离地球。”
    “同样的，这个方法也可以用于星系的测量。”
    “从1912年到现在，美国天文学家斯里弗先生，一直致力于星系光谱的研究。”
    （其实之前应该称星云光谱，但是由于宇宙岛理论已经证明，所以直接改为星系了，无伤大雅）
    人群之中，47岁的斯里弗一脸懵逼。
    他是亚利桑那州罗威尔天文台的台长，属于美国天文学界的中佬。
    当然和海耳等人不能比。
    如今他被大名鼎鼎的哈勃提到，突然有种受宠若惊的感觉。
    “哈？不是证明宇宙膨胀吗？”
    “怎么提到我了？”
    “我可没有膨胀啊！”
    这时，哈勃继续说道：
    “斯里弗先生观察了41个星系的光谱，他发现其中36个星系的光谱都发生了红移。”
    “这意味着，那些星系全都是正在远离地球。”
    讲到这里，哈勃稍微停顿了一下。
    他要给众人一点消化的时间。
    因为不仅是斯里弗懵逼，很多人都开始满脸疑惑了。
    “哈勃不是要证明宇宙膨胀吗？”
    “怎么现在讲的全是用多普勒效应测量天体的视向速度啊？”
    “这两者有什么关系吗？”
    不过，也有不少人听的津津有味。
    “我是研究行星的，倒是没有听过这种理论。”
    “哈勃博士讲的确实很好，非常通俗易懂，一下就听明白了。”
    “今天真是涨姿势了。”
    “果然名师出高徒，哈勃的演讲水平已经有了布鲁斯教授的三分功力。”
    接着，有相关方向的大佬犀利分析道：
    “星系远离地球，和宇宙膨胀也没关系吧。”
    “m31星云不还在靠近我们银河系吗。”
    “宇宙中天体的远离和靠近都是正常的。”
    “银河系中的恒星光谱既有红移，也有蓝移。”
    此刻，在场绝大多数人都不知道，哈勃铺垫这么多是意欲何为。
    无论从哪方面看，他要说的内容，都和他想证明的结论无关。
    不过，这种高端的场合，对方显然不会是故弄玄虚。
    很快，哈勃微微一笑，继续说道：
    “听完了刚刚的背景知识，我知道在座的诸位肯定很纳闷。”
    “星系远离地球，和宇宙膨胀又有什么关系呢？”
    “没错，二者确实没有关系。”
    “但是，如果再加上一个现象，那情况就完全不同了。”
    啪！
    “大家请看。”
    “我重新测定了46个星系的视向速度。”
    “并且，我还利用造父变星的测距方法，更精确地测定了这46个星系与地球之间的距离。”
    “通过分析这些数据，我发现了一个惊人的事实：”
    “那就是，这46个星系不仅仅是光谱红移，远离地球。”
    “而且，距离地球越远的星系，它的视向速度就越大。”
    “二者之间还满足正比例的数学关系：v=hd。”
    “其中v表示星系的视向速度，d表示星系与地球的距离，h表示比例常数。”
    “根据我的计算，h的数字大概是70【（km/s）/mpc】，即70【千米每秒每百万秒差距】。”
    “其中mpc表示【百万秒差距】，是一个天文学距离单位，1mpc相当于326万光年。”
    “也就是说，对于地球上的人而言，宇宙中的天体与地球的距离每增加326万光年，天体的退行速度就会增加70公里/秒。”
    “所以，星系并不是像银河系内的恒星那样，杂乱无章地运动。”
    “它们统一地在远离地球，距离越远，远离的速度越快。”
    “除了宇宙正在均匀膨胀，没有任何理由可以解释这个现象。”
    （为什么是匀速膨胀，估计不少人想象不出来，别急）
    “以上，就是我对广义相对论第五预言：宇宙膨胀的证明。”
    轰！
    全场骇然！
    看的爽吗
    (本章完)