(张朝阳展示的论文截图)
可以看到,铁元素的其中一个吸收位置,在6300埃附近(1埃=10^(-10)m)。如果对流层中的铁元素上下移动,就会导致光谱的位置发生移动,这是多普勒效应的结果。
为了进一步说明,张朝阳在直播中讲解了多普勒效应。他以声波举例,“当声源向着我们走来时,听到的声音频率将会增加;当声源远离我们运动,听到的声音频率会降低。比如说,我们在铁路旁边,当火车迎面驶来时,会感觉火车发出的声音比较尖,当火车驶过之后,就会感觉到火车的音调一下子降低了,这就是多普勒效应。”
(张朝阳推导光的多普勒频移公式)
假设人站在地面,距离为S的声源以速度u远离此人(当u<0相当于向人靠近)。在0时刻,声源开始发出声音,那么人听到声音的时刻为T1=S/v,其中v是声速。声源发出一个完整的波用时为周期T,此时声源已远离uT距离,那么人听完整个波长的时刻是T2=T (uT S)/v。(T2-T1)是人接收到的声波周期,它等于:
频率等于周期的倒数,于是:
其中下标d表示考虑多普勒效应后的频率。假如这个波不是声波而是光波,还必须考虑相对论效应,此时前面式子中的T就不是光波周期。因为存在时间膨胀效应,这个T应为γT0,其中T0是光源上发射一整个周期的固有时,也就是光波原来的周期。相应的,上述结果应该修改为: