انزياح أحمر

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
تحرك مصدر ضوئي بالنسبة للمشاهد.

الانزياح الأحمر أو تأثير دوبلر هي ظاهرة زيادة طول الموجة الكهرطيسية القادمة إلينا من أحد الأجرام السماوية بسبب سرعة ابتعاده عنا، وهي ظاهرة مهمة في علم الفلك. ومثال على ذلك : لو أن نجماً يتزايد بعده عن الأرض بسبب تحركه بعيدا عنا، ويكون الضوء الصادر من هذا النجم ضوءاً أزرقاً مثلا ً، فإن هذا الضوء بفعل تزايد حركة ابتعاد النجم تنزاح في اتجاه اللون الأحمر للطيف. هذه الظاهرة تحدث بسبب أن طول موجة الشعاع القادم إلينا تطول نسبيا ً بسبب حركة النجم في الابتعاد عنا. وهذه الاستطالة في طول موجة الشعاع التي تصل إلينا تجعله يظهر بلون أخر في اتجاه الطرف الأحمر من الطيف. وطبقا ل ظاهرة دوبلر بالذات فإن العكس يحدث إذا كان النجم يتحرك في اتجاه الأرض. فبسبب حركته ينضغط طول موجة شعاع الضوء القادم إلينا فتصبح قصيرة نسبيا ً مما يجعل الطيف الذي نسجله لهذا النجم منزاحا في اتجاه اللون البنفسجي من الطيف.

  • وبصفة عامة فهناك ثلاثة مسببات للانزياح الأحمر للضوء القادم إلينا من أعماق الكون :
  • 1. انزياح أحمر بسبب ظاهرة دوبلر
  • 2. انزياح أحمر ينشأ عن اختلاف الجاذبية علي الأرض عن الجاذبية في النجم وهذا يتبع النظرية النسبية لأينشتاين.
  • 3. انزياح أحمر بسبب تمدد الكون واستمراره في الاتساع، فجميع النجوم والمجرات تبتعد عنا.
انزياح خطوط الطيف تحت تأثير سرعة المصدر

ونظرا لبعد المسافات الفلكية، والتي تـُقاس بالسنوات الضوئية، ونحن نعرف أن الضوء يأخذ وقتا كبيرا حتى يقطع مئات السنوات الضوئية حتى يصل إلينا، وخلال هذه السنوات التي يتحركها الضوء إلينا يكون النجم الذي أصدر هذا الضوء قد تحرك من مكانه وأصبح في مكان اخر، أو ربما قد انفجر النجم وتلاشي وضوؤه لم يصل إلى الأرض بعد.

  • أصبح الانزياح الأحمر مقياسا ً لتحديد أبعاد النجوم والمجرات عنا. وأول من استخدمه كان عالم الفلك الشهير إدوين هابل في العشرينيات، حيث كان يراقب المجرات المحيطة بنا وأخرى في أعماق الكون، ولاحظ أن المجرات القريبة منا لها انزياح أحمر طفيف في حين أن أطياف المجرات التي تبعد عنا كلها تـُظهر أطيافا ً تتزايد أزاحتها نحو الأحمر بتزايد بعدها عن الأرض. وكان ذلك غريبا له، لأن الإنسان كان يعتقد أن النجوم والمجرات ثابتة في الكون. وكانت نتيجة بحثه مدهشة فنحن الآن نعرف منذ نشر هابل نتيجة أبحاثه عام 1929 أن المجرات تبتعد عنا وتتزايد سرعاتها بتزايد بعدها عنا، وذلك في جميع الإتجاهات السماوية التي ننظر إليها، وأن الكون كله في حالة اتساع مستمر.

وعن طريق الانزياح الأحمر يستطيع علماء الفلك معرفة اتجاه دوران المجرات التي نراها من جانبها. تظهر تلك المجرات لنا مثل القرص الذي يدور حول محور عمودي علي مركزه، وننظر إليه من الجانب. فجزء المجرة الذي يدور في اتجاه الأرض يظهر لونه أزرق، وأما الطرف الآخر للمجرة الذي يدور في اتجاه يبتعد عن الأرض، نراه بلون أحمر.

  • وكما عرفنا تأثير ظاهرة دوبلر علي الانزياح الأحمر للضوء، فهذه الظاهرة تحدث أيضا ً للصوت. ونلاحظها تلك الظاهرة أحيان في يومنا العادي، عندما نكون بالشارع وتأتي باتجاهنا عربة مطافئي أو إسعاف، فنسمع صفارتها بتردد أعلي عن تردد الصوت الذي نسمعه بعد أن تمرق من جانبنا وتبتعد عنا. وتفسير ذلك أن الصوت القادم إلينا من السيارة القادمة تنضغط طول موجتها وبالتالي يزيد ترددها، في حين أن طول موجات صوت العربة المبتعدة عنا تزيد طولا، وهذا يعني أن ترددها يقل.

العلاقة بين طول الموجة والتردد[عدل]

تحكم العلاقة الآتية العلاقة بين طول الموجة وتردد الموجة.

1) بالنسبة للصوت :

سرعة الصوت (في الهواء) = طول الموجة x التردد

فإذا كان طول الموجة الصوتية 2 متر وسرعة الصوت في الهواء 340 متر/ثانية، كان تردد الصوت 170 في الثانية.

2) بالنسبة للضوء:

سرعة الضوء = طول الموجة x التردد

وتقدر سرعة الضوء في الفراغ بنحو 300.000 كيلومتر في الثانية

اقرأ أيضا[عدل]