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什么是引力场红移，爱因斯坦预言的这种宇宙现象是如何产生
的？
什么是引力场红移呢，简而言之，引力红移是由引力时间膨胀效应导致的。
具体而言，当光从天体的表面发出，朝着观察者的方向运动之时，观察者会发现这道光的频率降低，波长变长，光谱呈现红移的现象。
根据爱因斯坦的广义相对论，这是因为对于处在弱引力场中的观察者(例如，地球上的观察者)而言，在强引力场中(例如，大质量恒星或者黑洞附近)的时间流逝速率较慢，并且引力场越强，时间过得越慢。
时间变慢意味着光波的两个波峰之间的时间长度增加，所以光的频率降低，波长变长，此即为引力红移。
由于恒星的引力场远远强于地球的引力场，这意味着包括太阳在内的恒星所发出的光到达地球之后都会出现引力红移的现象。
虽然光线在进入地球引力场之后会出现蓝移的现象，但其程度远小于原先的红移，所以综合结果依然表现出红移。
我们也可以换个角度来理解引力红移的现象。
由于恒星周围具有很强的引力场，当光从引力场中逃逸出来时，就会失去部分能量。
根据光子能量的公式E=hν，光的能量与其频率成正比，如果光的能量减少，则它的频率也会随之降低，所以波长变长。
不过，对于诸如太阳这样的普通恒星，由于其引力场相对较弱，所以从这些恒星表面发出的光不会出现显著的引力红移现象，我们在地球上很难直接探测到。
只有发光天体表面的引力足够强时，才能探测到这种现象。
天文学家最早在白矮星发出的光谱中探测到引力红移的现象，这是由于白矮星是从恒星坍缩而来，其密度极高，表面的引力很强。
恒力作用下的相对论作用介绍相对论是物理学中的一个重要理论，它描述了质点在高速运动和强引力场中的行为。
在恒力作用下，相对论的效应尤为显著，本文将深入探讨恒力作用下的相对论作用。
相对论的基本原理相对论有两个基本原理：狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论是由爱因斯坦在1905年提出的，它描述了不受力作用的惯性系中物体的运动规律。
广义相对论是由爱因斯坦在1915年提出的，它描述了受力作用的非惯性系中物体的运动规律，并给出了引力的几何描述。
重力的相对论描述在狭义相对论中，质点的运动受到恒力的作用。
相对论中，质点的运动速度接近光速时，出现了一些令人惊奇的效应。
其中最著名的就是时间膨胀。
根据狭义相对论，当质点速度接近光速时，其运动时间相对于静止观察者的时间会变慢。
这是由于光速是一个绝对常数，在相对论中，时间和空间是相互关联的。
质点的速度越接近光速，时间就会相对地变慢。
引力与弯曲时空在广义相对论中，引力被看作是时空的弯曲。
假设有一个质点在引力场中运动，那么它的运动轨迹将不再是直线，而是按照曲线进行。
这是由于质点所处的时空被引力场弯曲了。
这种弯曲可以用四维时空的度量张量来描述，并由爱因斯坦场方程决定。
光的路径弯曲根据广义相对论，质点的运动路径受到引力的影响。
同样，光的传播也会受到引力的影响。
在强引力场中，光的路径会被弯曲，这被称为光线偏折。
一种重要的实验证据是1919年的日食观测实验。
通过观察太阳光在太阳附近经过时空弯曲后的路径，可以验证广义相对论的正确性。
引力红移和时滞效应在强引力场中，光的频率也会发生变化，这被称为引力红移。
引力红移是由于光的能量在通过引力场时发生了损失。
与引力红移相伴随的是时滞效应。
当光信号通过引力场时，由于时空的弯曲，信号传播的速度减慢，导致时间的延迟。
黑洞的形成在恒力作用下，如果物体足够密集，就会发生内部塌缩，形成一个非常紧凑的天体，这就是黑洞。
黑洞的特殊之处在于它的引力场极其强大，强到连光也无法逃逸。
关于利用光抽运实验验证引力红移的实验构想0519075 罗熙物理系摘要(Abstract)光抽运方法可以有极高的精度进行能级的测量。
可以利用这种对能级变化的敏感性来验证引力红移。
关键词（Keywords）光抽运引力红移（Gravitational Red Shift）引言（Introduction）五十年代初期A，Kastler等人提出了光抽运技术，而光泵磁共振是用光抽运方法使原子的粒子数分布产生重大改变（偏极化），并利用抽运光对磁共振信号做光检测，它巧妙地将频率较低的射频信号的变化转换为频率很高的光信号的变化来测量，使观测信号的功率提高了几个数量级。
此方法不仅可以用于基础性研究，在其他测量技术方面也有广泛的应用，特别是使弱信号的检测方便易行，因此它被广泛应用于弱磁场的测量，如原子的磁矩，g因子，能级寿命，能级结构，Zeeman分裂，Stark分裂，以及碱金属原子激发态精细结构，超精细结构，此外光抽运技术在激光，电子频率标准和精测弱磁场等方面也有应用。
自Einstein在1915年提出广义相对论以来，主要有3个宇宙学实验结果，雷达回波，水星近动，日食时的星光偏转。
而在1959年P，V，Pound和G，A，Rebka利用Moessbauer谱验证了光子在引力场频率变化的效应从而第一次在实验室范围内验证了引力红移。
【1】正文：实验原理：Einstein所提出的狭义与广义相对论对人类理解自然更近了一步，狭义相对论在全新的层次上打破了绝对时空的概念，从此时间与空间融为一体，不可分割。
而广义相对论是全新的引力理论，认为引力是空间弯曲的表现，整个宇宙是一个（3+1）维的黎曼流型（Riemann Manifold）。
虽然在天文学上已有3个主要论据，但对于在实验室范围内验证广义相对论一直是人们努力的方向。
我所知道的是用Moessbauer谱来测引力红移。
现在本文中利用光抽运来验证引力红移。
由于实验室是在地球上，所以是弱引力场，我们只需考虑Einstein场方程Gμυ=8πgTμυ在弱场，非相对论，稳态近似下的解。
引力红移的原理现象应用一、引力红移的原理引力红移是指由于光子在重力场中受到引力的影响而发生波长变长的现象。
根据相对论的预测，当光线通过重力场时，光子会损失能量，导致光的波长发生变长，即产生红移。
这是因为重力场的存在会改变光线的能量。
在宏观尺度上，引力红移主要是由于宇宙的扩张而引起的。
二、引力红移的现象引力红移的现象可以通过以下几个方面进行观察和验证：1.恒星光谱红移：当光从恒星或星系中心逃逸时，受到引力场的影响，光的波长会发生变长，表现为红移。
通过观察恒星或星系的光谱，可以测量到红移的程度，从而研究宇宙的演化和扩张速度。
2.宇宙背景辐射的红移：宇宙背景辐射是宇宙大爆炸后残留下来的辐射，其波长也会因为宇宙的扩张而发生红移。
通过测量宇宙背景辐射的红移，可以推断宇宙的年龄和演化过程。
3.引力透镜效应的红移：当光线经过重力场时，会受到引力透镜效应的影响，光的路径会发生变化，从而导致红移的现象。
通过观察远距离星系的光线在近距离星系附近的红移现象，可以验证引力透镜的存在并研究宇宙结构。
三、引力红移的应用引力红移的研究对于理解宇宙的演化和结构具有重要的意义，同时也有一些实际的应用价值：1.宇宙学的研究：通过观测和测量引力红移现象，可以推断宇宙的年龄、扩张速度和宇宙学常数等重要参数，对于研究宇宙的起源、演化和结构起到关键作用。
2.恒星的演化研究：恒星的光谱红移可以提供关于恒星的运动速度、质量和年龄等信息。
通过研究恒星光谱的红移现象，可以深入探索恒星的演化过程和星际物质的形成。
3.引力透镜成像：引力透镜效应的研究可以使我们观察到远距离星系的细节，从而揭示宇宙的结构和物质分布。
这项技术有助于研究黑洞、暗物质和暗能量等宇宙中最神秘的现象。
4.宇宙背景辐射的研究：通过对宇宙背景辐射的红移进行观测和测量，可以了解宇宙宏观结构的演化和起源。
这对于理解宇宙大爆炸的过程和宇宙的起源有着重要的贡献。
5.引力红移在红外天文学、高能天文学和宇宙学模拟等领域的应用也越来越广泛，进一步推动了宇宙学的发展和进步。
dtdm cdtc mcd dtdv c h F =⋅==)(2dt dm V dt dV m dt dmV dt dp F +===力对光子的作用(之一)张长太，张原北京大学物理学院，北京（100871）Email ：tdzhang2001@摘 要: 通过力对光子的作用的分析，给出了力和光的频率之间关系的公式，简称力频公式，扩展完善了牛顿第二定理在光学中的应用，使我们更真切地认识到光，以及光和物质之间潜在的联系：通过力频公式得出光的引力红移和蓝移公式，并计算出了黑洞条件公式，进一步的认识到光与黑洞的关系——并得出没有黑洞，只有黑体的结论等。
关键词：力，光子，引力红移，牛顿第二定理，黑洞1. 力与光的关系设有一引力F （沿x 轴）作用在光子上， 光子位于原点，并沿x 轴运动和作用力F方向一致。
则F 对光子作的功，将导致光子的能量增加。
（一）由于：F dx =d E [1]，即F （)()0E E o x −=− …………①由①得：dtdvc h ctd hv d dX dE F ===)()( …………② 这就是本文提出的力对光作用的公式——力频公式：F 为力，h 为普郎克常量，c 为光速，v 为光的频率，t 为力的作用时间。
②式还可以写为：…………②-1对于光，我们可以说：力是引起频率变化的量度。
（二）②和②-1式还可以从牛顿第二定理[2]导出：牛顿第二定理是由ma dtdvm dt mv d dt dp F ====)(给出的。
其实牛顿第二定理暗示了质量是常数，而对于光，光的质量（与频率成正比）是会变化的，并不是常量，于是考虑到有质量变化的“完全”牛顿第二定理应为 …………③对于光，c V =是常量，于是即：于是，我们又从牛顿第二定理导出了力和光关系式②，同时，我们不妨就把③式叫做完全牛顿第二定理。
我们还把力的定义（力是引起速度变化率的度量）扩展到“力也是引起光的频率变化率的度量”。
光频不变理论认识光红移衰变的物理性质与传播规律光在介质中传播时，光速衰减一定，光频不变的认识是一个科学误解。
这一科学误解，已经把人类对宇宙状态和演化规律的研究与认识引入歧途。
采用现代科研思想方法，深入研究各种光现象，就会认识光具有红移衰变的物理性质；光在均匀介质中传播时，具有红移衰变量跟传播距离成正比的规律。
就会认识人们对宇宙状态和演化规律的认识，是由“光频不变”的科学误解衍生的一系列伪科学。
谬误的产生：光在真空中的传播速度高达每秒三十万公里，在实验室和地球上观察到的光现象，只是同一光源在不同时刻发出的光连续通过同一场所时，呈现的同一光现象的连续放映，表现出光速衰减一定，光频不变是必然的。
它却被误认为是同一部分光，在介质中长期传播时所具有的物理性质和传播规律，做出了“光在介质中传播时，光速衰减一定，光频不变”的科学误解。
谬误的理论证明：光子能量E=HV.光在介质中传播时，最常见的现象是热效应，即不断地把一部分光能转化为介质的内能。
如果光频不变，光能不减，那么，热效应所产生的内能其不成了无中生有?谬误的实验证明：据参考消息报道，意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目研究人员使用一套装置，接收730公里外欧洲核子研究中心发射的中微子束，发现中微子比光子提前60钠秒（1钠秒等于十亿分之一秒）到达，即每秒钟多跑6公里。
实验显示，由于中微子不与任何物质发生作用，因此，在空气中的运行速度不变；而光子会与空气发生作用产生热效应，使其能量衰减运行速度衰减。
谬误的实际证明：太阳光一天从早到晚穿过大气的相对厚度，由大变小，又由小变大。
太阳光一天从早到晚的颜色，由红变白，又由白变红，；太阳光一天从早到晚的亮度，由暗变明，又由明变暗。
这不是明确的告诉人们，光在介质中传播时，由于把一部分光能转化为其他形式的能，因此会使光能衰减产生光的亮度衰减吗？会使光频衰减产生光的红移现象吗？这不是光的衰变量随距离的增大而增大的证明吗？谬误的演译：把光在介质中传播时发生衰变产生频移形成的第一类多普勒效应，误认为是由光源运动产生的第二类多普勒效应。
红移redshift定义：(1)天体谱线的观测波长向长波方向频移的现象。
(2)该现象引起的谱线波长的相对改变量。
应用学科：天文学（一级学科）；星系和宇宙（二级学科）红移在物理学和天文学领域，指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，即波长变长、频率降低。
红移的现象目前多用于天体的移动及规律的预测上。
多普勒红移1.由于多普勒效应，从离开我们而去的恒星发出的光线的光谱向红光光谱方向移动。
红移2.一个天体的光谱向长波（红）端的位移。
天体的光或者其它电磁辐射可能由于运动、引力效应等被拉伸而使波长变长。
因为红光的波长比蓝光的长，所以这种拉伸对光学波段光谱特征的影响是将它们移向光谱的红端，于是这些过程被称为红移。
植被曲线红移3.在高光谱遥感领域的红移。
在植被的光谱曲线中，遭胁迫的植物的红-红外透射曲线向更短波长方向移动（Cibula和Carter，1992）的现象称为“红端偏移”简称“红移”简单的说，就是700纳米波长范围的拐点向短波方向移动（如右图曲线）。
引力红移红移(5张)引力红移，是强引力场中天体发射的电磁波波长变长的现象。
由广义相对论可推知，当从远离引力场的地方观测时，处在引力场中的辐射源发射出来的谱线，其波长会变长一些，也就是红移。
只有在引力场特别强的情况下，引力造成的红移量才能被检测出来。
引力红移现象首先在引力场很强的白矮星（因为白矮星表面的引力较强）上检测出来。
二十世纪六十年代，庞德、雷布卡和斯奈德采用穆斯堡尔效应的实验方法，测量由地面上高度相差22.6米的两点之间引力势的微小差别所造成的谱线频率的移动，定量地验证了引力红移。
结果表明实验值与理论值完全符合！区别多普勒红移物体和观察者之间的相对运动可以导致红移，与此相对应的红移称为多普勒红移，是由多普勒效应引起的。
图为遥远的星系在可见光波段的光谱通常引力红移都比较小，只有在中子星或者黑洞周围这一效应才会比较大。
引力红移
引力红移，是强引力场中天体发射的电磁波波长变长的现象。
由广义相对论可推知，当从远离引力场的地方观测时，处在引力场中的辐射源发射出来的谱线，其波长会变长一些，也就是红移。
只有在引力场特别强的情况下，引力造成的红移量才能被检测出来。
引力红移现象首先在引力场很强的白矮星（因为白矮星表面的引力较强）上检测出来。
二十世纪六十年代，庞德、雷布卡和斯奈德采用穆斯堡尔效应的实验方法，测量由地面上高度相差22.6米的两点之间引力势的微
小差别所造成的谱线频率的移动，定量地验证了引力红移。
结果表明实验值与理论值完全符合。
目录
1红移
2理论
3测量
4实验
5评
天体物理
▪天体物理学▪实测天体物理
学
▪理论天体物理
学
▪等离子体天体
物理学
▪高能天体物理
学
▪γ射线谱线天文学▪粒子天体物理
学
▪中微子天文学
▪相对论天体物
理学
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▪天体地质学▪天体生物学▪天体演化学▪天文地球物理
学
▪宇宙纪年学
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“多普勒红移”是在光源处于运动状态下光波发生波长变化的现象。
从表面上看二者似乎没有什么联系，但是它们的本质却是一样的。
一、引力红移现象的产生原因。
已经有充分的证据证明：质量场是光的传播介质。
质量场是任何有质量的物质以它的质心为几何中心在物体结构外形成的一个球形场。
这个场的密度计算公式为D=M/4πr2。
其中D是质量场密度，M是物体的质量，r是以该物体的质量中心为几何中心形成的球形质量场的半径。
从这个公式可以看出，质量场密度在半径向外的方向上成平方反比方式分布。
越是靠近物体表面的地方密度越大，越是远离物体的地方密度越小。
因为质量场是光传播的介质，所以，大质量光源自身质量场的这种不均匀密度分布导致了引力红移现象的出现。
由于光在质量场密度较大的区域里传播时的波长较短，在质量场密度较小的区域波长较长。
结果，这种现象就被人们称为“引力红移”。
“引力红移“的叫法来自人们对引力现象的不理解和一些历史原因。
其实，自然世界中根本就不存在两个物体之间相互吸引的“引力”。
“引力现象”实际上是一种假象。
物理学中讲的“引力”是人们从对自然现象所产生的错觉中制造出来的一个概念。
关于“引力现象”是如何产生的，我在“一个解释万有引力成因的模型”（2010年2月2日)一文中已经解释过。
因此，光的这种红移现象与“引力”根本无关。
二、光传播过程中多普勒红移现象的产生原因。
因为光源的质量场在光源运动过程中会出现多普勒漂移现象，所以，质量场的密度层之间的距离会被压缩（前方）或疏解（后方）。
由于质量场是光的传播介质，因此，质量场的这种变化就导致了光波在相应的质量场密度层的分布中发生了波长上的相应变化，于是就出现了光的多普勒红移现象。
光的多普勒红移与声音的多普勒红移并不相同。
人们已经注意到，虽然光速与音速在波源运动的时候所表现出来的现象类似，但在观察者运动的时候却不相同。
我们知道，声源运动的速度并不能改变声音从声源传递到观察者的时间。
也就是说，声波的传播速度与声源的运动速度之间没有叠加关系。
光的情况也是一样。
但是，如果声源是固定的，而观察者是运动的，那么声波与观察者之间的相对速度就是光速与观察者运动速度的叠加结果了。
然而这时，光的情况却完全不同。
对于光而言，无论观察者的运动速度是多大，测量到的光速都不变，与光源运动时的测量结果一样。
最后测量到的光速并不是光速与观察者运动速度的叠加结果。
这一点是声音传播与光传播之间最大的不同，也是人们一直难以解释的地方。
也正因为有这样的实际观察结果存在，所以让很多人对“光速不变”的结论确信不移。
其实，这种“光速不变”现象的产生机制来自质量场的作用。
因为观察者也有自己的质量场，所以光线进入观察者的质量场之后的传播方式就会受到观察者的质量场密度分布的影响。
当观察者处于运动状态的时候，观察者的质量场密度层也会发生压缩和疏解的“多普勒效应”。
光线在观察者的质量场中的波长就会相应发生变化。
这样，观察到的结果就与光源运动时观察到的结果完全一样了。
这样的结果从表面上看就是“光的传播速度与光源和观察者的运动状态均无关”。
那为什么声音与光的传播之间会出现这样的不同呢？我们知道，在声音的传播过程中，传播介质与声源和观察者之间都是相互独立存在的。
但是，在光的传播过程中，传播介质的质量场不是独立存在的。
声源的质量场与声源的质量具有不可分割的关系，观察者的质量场与观察者的质量之间也是不可分割的关系。
如果把质量场与光源和观察者之间作为相互独立的介质对待，那么，那个介质就不是质量场了，而是“以太”了。
正是因为质量场作为介质与光源和观察者之间不是相互独立存在的关系，所以，历史上那些探测独立存在“以太”的实验都不可能获得成功。
从以上分析不难看出，光线的引力红移与多普勒红移在本质上都是一样的。
都是由质量场密度的分布状态决定的。
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两个科学狂人2011-07-17 02:06:24 [举报]人们对于光的认识有几个过程，开始人们从光的直线传播、折射、反射特别是光的聚焦等现象认定光是粒子，后来人们发现了光的衍射、干涉、偏振、驻波等现象后，光是波的观点占了上风，进入20世纪后人们发现所有的微观粒子都具有波动性，在做了电子的衍射实验后，光是波的观点受到了挑战，在微观物理实验中正负电子结合变为y光子，Y光子穿过铅板又变为正电子和负电子，证明了光确实是粒子，特别是爱因斯坦的光电理论得了若贝尔奖和激光的出现之后光子的地位确立无疑，只是人们说不清微观粒子为什么会有波动性，现代物理学才含糊地说光具有波粒二相性。
但无论怎样光是粒子已无法否认，波动性是所有微观粒子的共性不是光子的专利。
你说，我没有说过我不能解释引力红移你怎么知道我不能解释呢？你是否有点武断！你确实没有直接说你不能解释引力红移，但是你的观点已经告诉了我，直到现在你依然坚持认定光是波不是粒子，你怎么可能给出正确的解释呢？关于你对引力红移现象的解释和你的理论我不想多加评论，只想提点建议请你思考。
我在给网友的回复中曾说过，牛顿到死也没能回答万有引力的本质和第一推动力从何而来，为了解释宇宙存在的现状便出现了各种各样的理论，有涡旋理论、磁质体理论、电子理论、物质场理论，最近又有罗正大的量子内力和量子外力理论，当然还有你的理论。
在人们没有真正认识客观规律的本质時提出假说是可以的也是必须的，但要证明理论正确必须满足一个基本的要求，那就是它必须能够解释已知的所有相关现象而不是解释一个、两个或多个相关现象。
我先少提几个问题请你思考，看看你的理论能否解释：1、在真空管中铁块与羽毛同时下落，羽毛先落地；2、在高空1000米到2000米之间实测物体的引力小于计算值，而低于1000米和高于2000米实测值与计算值相同；3、宇宙探测器飞向火星，在太空中探测器所受的引力与科学家们计算的值不符，致使探测器不按预定的轨道飞行；4、太阳表面6000K 离开表面2万公里温度突然变成20多万度，即日冕问题；5、如何解释黑洞强大的引力场；如何解释类星体不可思议的强大的光度；如何解释宇宙的膨胀；6、如何解释电性和电场；7、如何解释核子力；8、微观粒子高速运动质量是怎样增大的？太多的问题就不再提了，先考虑解释这几个问题吧！我的大自然统一论能够解释物理学、天文学及所有的自然未解之谜包括精神现象。
希望你能回答。
博主回复：2011-07-17 14:09:11抱歉，恕我不想回答你的问题。
你的脑子里已经形成了成见。
无论我的解释是否正确，你都一概不承认。
那并不是因为我的观点不正确，而是因为我的观点与你不一致。
你的这种态度显然不是为了讨论科学问题。
而是为了与我一争高低。
你写的这个评论就是很好的证明。
你承认，不同的物理家从不同方面的实验观察结果都证明了光具有波粒二相性。
那么，为什么你可以从粒子性上来解释引力红移现象，我就不能从波上来解释它呢？我对引力红移和多普勒红移之间的本质联系讲得如此清楚，你还是不想承认。
你却说：“关于你对引力红移现象的解释和你的理论我不想多加评论，”“但是你的观点已经告诉了我，直到现在你依然坚持认定光是波不是粒子，你怎么可能给出正确的解释呢？”看到这句话，实在让我感到好像是一个基督徒在质问我“你的理论中没有提到万能的上帝，怎么可能正确呢？”况且，我有说过“光是波不是粒子”这句话吗？是否你又武断了一把呢？光在一些物理现象中可能是以粒子的形式产生作用，但是，我用波来解释红移现象，这与光的粒子性也不矛盾吧？从你的评论中可以看出你的科研素质还需要提高。
我给你一个建议。
在科学讨论中不要直接否认别人的观点。
而是摆出你的观点。
如果你的观点是正确的，对比之下别人的观点自然就被否定了。
仅仅因为别人观点与你的观点不一样就肆意否定别人的观点，这不是从事科学研究的人应该有的做法。
科学讨论不是小孩子之间争高低。
我的上述建议完全是出于善意。
你若接受，我为你高兴，你若不接受，就当我没说好了，我不会在意。
但是，我希望你今后在我的博客中讨论问题的时候，用摆出你的观点的方式来否定我的观点，而不是仅仅因为我的观点与你不一致你就否定我的观点。
否则，你我之间的讨论无法继续进行下去。
两个科学狂人2011-07-17 23:48:14 [举报]光具有波粒二相性，正确的解释只能是既解释粒子性又解释波动性，任何只解释波动性或只解释粒子性的理论都必定不是正确的理论。
