相对论的四维时空是什么?
相对论的四维时空简单来说第四维就是时间,也就是说把我们人从出生到死亡这整个过程看成是一个整体这就是四维。一条线是一维,一个没有高度的面是二维,我们人长宽高就是三维。
四维空间是一个时空的概念,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。
根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
四维时空是构成真实世界的最低维度,我们的现实世界恰好是四维,至于高维真实空间,至少我们还无法感知,就如人将蚂蚁面前的一块食物拿起来,蚂蚁只当它凭空消失。因为蚂蚁的空间理念是二维空间。而我们理解四维也就像蚂蚁去理解这个食物为什么会消失,也就是去理解三维世界一样。
相关介绍
虽然我们的世界是三维的,但是我们眼中的世界却不是三维,而是二维的。即人眼所见的只是一个面,之所以我们有三维的立体感,是因为左右眼看到的两个不同的画面被大脑整合产生深度、距离感,但依旧是个面,因为我们只能看到物体的表面,而不能同时看到物体的里里外外所有内容。
如果一个人进入四维空间,那么在三维生物的认知中,超自然现象将出现。三维生物压根就看不见四维生物。但是当四维空间的生物延伸到三维空间,三维空间的生物只会觉得有一股空气墙阻碍了它们的前进。最神奇的是,我们上下左右都可以绕过这个障碍物。
以二维空间为例,如果生活在二维空间的生物突然一天被人类踩到,那么人类的脚会在第三维方向“占满”二维平面。但二维生物只有左右的概念,没有上下的概念,因为维度生物必须在本维度空间观察才能呈现出来。而低维度生物没有这一能力,自然看不见更高维度的生物。
最终结论就是如果一个人掉入四维空间内,其实他大概率是不能存活的。但是如果他活着,那么一定非常厉害!因为他可以突破距离的限制操作三维空间了!发现四维空间的人或是拥有超过普通人几百年甚至上千年的远见,但我们都属于普通人。
爱因斯坦不是提出时间不存在吗,怎么又提出第四维是时间了。
什么是三维空间,什么是四维空间?
什么是三维空间,什么是四维空间?rnrnxyz三轴就构成了三维空间,再加上时间就构成了四维空间。rnrn那究竟怎么理解?三维空间
维”是一种度量,如几何平面即二维。长、宽、高便构成“三维空间”。在
三维空间坐标上,加上时间,时空互相联系,就构成四维空间连续区。现在科学家已承认十一维空间。空间维数愈高,说明其境界愈不可思议。佛陀法身遍满广大虚空,维数必然是无限大。由于复度多空间的学说,可以减少人们对佛教种种不可思议境界的怀疑。
四维空间
四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。
据科学家猜想 四维空间是三维空间的无限叠加 再加上时间构成 另外四维空间内的生物 将会了解自己所有的发展轨迹 而且超弦理论认为 世界是由10维空间加时间构成 其中七维都蜷缩在普朗克微观尺度上 人如果进入四维空间 就会像克莱因瓶一样没有内外
维”是一种度量,如几何平面即二维。长、宽、高便构成“三维空间”。在
三维:
三维空间坐标上,加上时间,时空互相联系,就构成四维空间连续区。现在科学家已
承认十一维空间。空间维数愈高,说明其境界愈不可思议。
四维:
现在的说法是三维空间加上时间这一维,构成所谓的四维空间。
四维空间是一个时空的概念。简单来说,任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。不过,日常生活所提及的“四维空间”,大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念,我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系,是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴,而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
根据爱因斯坦相对论所说:我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢,所以不会明显的感觉到四维空间的存在,但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中,使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时,我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行,你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在,物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。
四维就是三维空间向第四维弯曲。
就好像一个平面(二维)向第三维弯曲,就成了球,也就有了三维空间。
四维空间是在三维空间之上再抽象出来的一个动态空间,它的四个轴分别是x,y,z,ict,其中i是虚数单位,c是光速,t是时刻.所以不是一般意义的"时间轴",其实第四个轴是从洛仑兹变换上抽象来的一个东西,因为在经典三维空间中,空间是各向同性的,所以任何方向上的ds是一个定值,而在相对论时空观,用普通的ds已经不是各向同性的了,而再加上一个抽象出来的ict,就可以使得在四维空间的任何方向上各向同性,这就是四维空间与三维空间.
记住第四维的轴是ict,不是t.
不同的乐器,音高相同时,音色为何不同
如果你仔细分辨,会发现每个乐器发出的乐音都不是单个音高,否则,它们的声音就会扁平得好像拿起电话听见的滴滴声,钢琴和铜管也就没有分别了。
用小提琴拉出一个音符的时候,因为弦的振动叠加,会同时发出若干个高于预期频率的波,声强最大的这个频率就是我们平常唱的哆来咪,实际上是振动中的基音,而在它频率的整数倍频率上,一般会出现多个泛音,泛音的声音强度迅速衰减,未经训练的耳朵经常觉察不到它们的存在。
不同乐器的发音原理不同,共鸣腔结构不同,形成了不同的泛音结构。好像我们可以通过分析人声的频谱确定人的身份一样,这样一张频谱图,就成了各种乐器的身份证。
比如说,小提琴、大提琴这样的弦乐器,泛音的衰减很快,波形是在基音之后每一级泛音迅速减弱,把每个波峰的顶点连起来看是一个比较陡的坡;而双簧管、英国管这样的木管乐器,泛音衰减的很慢,把波的顶点连起来看,从基音的陡坡下来后就是很平缓的小坡了;打击乐中的三角铁、铃鼓的低频泛音微弱而高频泛音特别突出。
所有这些频谱经过我们精妙的耳朵,传到饱尝各类感觉的脑子里,被赋予了特别的意义,不需要看频谱仪分析的结果,不需要在脑子里存储频谱图数据库,单是听一听,我们就能分辨出哪个是钢琴,哪个是人声。而且,我们还能听出每个声音的色彩。
泛音衰减快的乐器,听上去给人感觉柔和,声音的穿透力强;而木管乐器这样衰减慢的乐器,音色显得坚硬而有金属质地;高频突出的打击乐常常让人觉得金光四射;中频泛音影响着音乐的清晰度;低频泛音让人感到浑厚和空间感……每一种流传下来的乐器,都是用人耳选择的,不同频率泛音完美组合的进化杰作。
人在现在的空间,是三维空间还是四维空间。
毫无疑问,我们生活的空间为三维空间。也有人把我们的空间叫做四维,就是你说的三维空间长宽高加上贯穿于其中的时间轴,应该叫四维时空,而不是四维空间。其实这两者是一回事,只是表述不同罢了。
有理论认为在宇宙中有0维到n维空间,但都还是 猜想,没有实际依据。一般来说,0维就是一个点,这个点没有长和宽,更没有高,看起来就像是没有,所以在我们这个维度很难理解,也无法用我们世界的理论来说明。就像宇宙大爆炸前的奇点,就是一个体积无限小的点,多小无法形容。一维就是无数个点组成的一条直线,只有长度,没有宽度和厚度;二维空间就是由无数个一维空间组成的一个平面,这个平面有长和宽,但没有高,也就是没有厚度,比如影子就是一个二维的东西。这个0维到二维的空间,时间怎么在其中发生作用,里面是一些什么状态的东西,都没有一个定论。三维空间又是由无数个二维空间组成的。
人们对四维空间的描绘多一些,如果加上时间,就是五维时空。一般的理论认为,三维空间就是四维空间一个节点,四维空间由无数个三维空间叠加组成,所以在四维空间可以同时看到各个不同阶段的事物。四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维;人类作为三维物体可以理解四维时空(三个空间维度和一个时间维度)但无法认识以及存在于四维空间,因为人类属于三维空间的生物。
三维空间。
三维空间,日常生活中可指由长、宽、高三个维度所构成的空间。客观存在的现实空间就是三维空间。
“维”这里表示方向。由一个方向确立的直线模式是一维空间,一维空间具有单向性,由Х向两头无限延伸而确立。由两个方向确立的平面模式是二维空间,二维空间具有双向性,由X,Y两向交错构成一平面,由双向无限延伸而确立。同理,三维空间呈立体性,具有三向性,分别为X,Y,Z三向构成一空间立体,由三向无限延伸而确立。四维空间呈时空流动性,被X,Y,Z和时间(T)四个方向共同确立。

扩展资料:
四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维;四维时空指的是闵可夫斯基空间概念的一种误解。人类作为三维物体可以理解四维时空(三个空间维度和一个时间维度)但无法认识以及存在于四维空间,因为人类属于第三个空间维度生物。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x,y,z同一性质的空间维度。然而四维时空并不是标准欧几里得空间,时间的本质是描述运动的快慢。
人们在现在的空间,毫无疑问是三维空间。当然有四维,四维是三维加上时间这个变量,四维空间是我们暂时不能理解的空间,不过我们可以从三维到二维,二维到一维推出四维空间的大概空间结构。一般的理论认为,三维空间就是四维空间一个节点,四维空间由无数个三维空间叠加组成,所以在四维空间可以同时看到各个不同阶段的事物。四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维。
现在所处空间为四维空间。
四维空间不同于三维空间,四维空间指的是标准欧几里得空间,可以拓展到n维;四维时空指的是闵可夫斯基空间概念的一种误解。人类作为三维物体可以理解四维时空(三个空间维度和一个时间维度)但无法认识以及存在于四维空间,因为人类属于第三个空间维度生物。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。
三维存在于四维,但四维不存在于三维——人现在就处在四维、五维、六维这些维度等,只不过是人只能感应到四维。
多普勒效应是什么?
多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。
他认为声波频率在声源移向观察者时变高,而在声源远离观察者时变低。一个常被使用的例子是火车,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。
把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动是更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。
广义的多普勒效应
多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括光波、电磁波。科学家Edwin Hubble使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论.他发现远处银河系的光线频率在变高,即移向光谱的红端.这就是红色多普勒频移,或称红移.若银河系正移向他,光线就成为蓝移.。
在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑"多普勒效应"。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但是这不可否认地会给移动通信带来影响,为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。
一、声波的多普勒效应
在日常生活中,我们都会有这种经验:当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时,他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢?这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的,如果频率高,声调听起来就高;反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应,它是用发现者克里斯蒂安·多普勒(Christian Doppler,1803-1853)的名字命名的,多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应.为了理解这一现象,就需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短,好象波被压缩了.因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好象波被拉伸了. 因此,声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=(u+v0)/(u-vs)f ,其中vs为波源相对于介质的速度,v0为观察者相对于介质的速度,f表示波源的固有频率,u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时,v0取正号;当观察者背离波源(即顺着波源)运动时,v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号;前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知,当观察者与声源相互靠近时,f1>f;当观察者与声源相互远离时,f1<f 。
二、光波(包括电磁波)的多普勒效应
具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应. 因为法国物理学家斐索(1819-1896)于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于,光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化. 如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移.
多普勒效应的广泛应用
一、雷达测速仪
检查机动车速度的雷达测速仪也是利用这种多普勒效应。交通警向行进中的车辆发射频率已知的电磁波,通常是红外线,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度.装有多普勒测速仪的警车有时就停在公路旁,在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上。
二、多普勒效应在医学上的应用
在临床上,多普勒效应的应用也不断增多,近年来迅速发展起超声脉冲Doppler检查仪,当声源或反射界面移动时,比如当红细胞流经心脏大血管时,从其表面散射的声音频率发生改变,由这种频率偏移可以知道血流的方向和速度,如红细胞朝向探头时,根据Doppler原理,反射的声频则提高,如红细胞离开探头时,反射的声频则降低。
三、宇宙学研究中的多普勒现象
20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去。1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小. 由此推知,宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物。 因而1948年伽莫夫(G. Gamow)和他的同事们提出大爆炸宇宙模型。 20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的"标准模型" 。
多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了。 1868年,英国天文学家W. 哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了46 km/s的速度值。
四、移动通信中的多普勒效应
在移动通信中,当移动台移向基站时,频率变高,远离基站时,频率变低,所以我们在移动通信中要充分考虑"多普勒效应"。当然,由于日常生活中,我们移动速度的局限,不可能会带来十分大的频率偏移,但在卫星移动通信中,当飞机移向卫星时,频率变高,远离卫星时,频率变低,而且由于飞机的速度十分快,所以我们在卫星移动通信中要充分考虑"多普勒效应"。为了避免这种影响造成我们通信中的问题,我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的复杂性。
多普勒效应是我们在接受声波,光波等时受其他不同的声波,光波等的影响而使所接受的声波,光波等产生不同程度的减弱的现象。
为了更多地了解银河系,我们必须研究确定星体运动的方法。当哈雷发现彗星在运动着的时候,他只能测量它
们走过的可视路线(固有运动)的路程,它们仿佛是在沿天体滑动着。然而,一旦天体不存在了,而且星星穿过广
阔的太空分布在距我们较近或较远处,变得十分明显,问题就出现了:某一特定的星体是正朝向我们运动,还是背
离我们运动着呢?此运动(相向或背向)被称为径向运动,因为星星被看作在沿着轮辐(或半径)朝向或背向我们运动着,此轮以地球为中心,远离我们延伸出去。
我们如何才能探测出这个运动呢?如果一颗星正径直地背向我们或朝向我们运动,那么它在太空中的位置是不
变的。当然,如果它们背离我们运动,它将在天空中变得越来越暗。如果它稳定地朝向我们运动,则会变得越来越
亮,但是星星离我们那么远,而且相对那巨大的距离而言移动是那么缓慢,那么星星用几千年而改变的亮度完全可
以用精密仪器探测出来。此外,即使一颗星是以固有运动穿过太空,它也可以是朝向或背向我们运动以至于它在三
维空间中存在着倾斜运动。如何才能观察到这种运动呢?
此答案是在从地球上观察到的一个现象中被发现的,好像与星星无关。如果一个骑兵正在军事进攻中冲锋,吹
号以鼓舞自己军队的士气而威吓敌军,当他移向一个静止不动的收听者时,号声好像改变了音高。当掠过时,声音
突然呈现为较低的音高。
这个现象在战争最激烈时没有被发现,但在1815年,英国工程师乔治。斯蒂芬森发明了铁道机车,它不是多年
前的那种跑起来跟奔马的速度一样或再快一点的机车。更重要的是,当它们穿过人口稠密的地区时,通常会发出某
种汽笛声来警告人们,所以当机车经过时听到突然降低的声音就非常普遍了。为什么会发生这种情况?疑问就出现
了。
奥地利物理学家克里斯琴。乔安娜。多普勒十分准确地解决了问题,判定当机车逼近时,每个连续的声音都稍
微追上它前面的那个,因此它们比机车静止时更频繁地传入耳朵。因此,比机车静止时的汽笛声要高。当机车经过
或开始后退时,每个连续声波都被拉离前面那个,那么就比机车静止时传到耳朵的次数少,所以听起来音高就较低。
那么在机车穿过时声音存在着自然的变化过程,由比正常的高到比正常的低,由高音到低音。
在1842年,多普勒解出了速度与音高的数学关系,并通过火车头以不同的速度来回拖着平板车而成功地验证了
这个关系。吹号手在平板车上吹出各种音调,在地面上,具有绝对音高感的音乐家记录火车经过时的声音变化。因
此,这种音高变化被称为多普勒效应。
到现在,人们发现光也是由波构成的,虽然它的波比声波要小得多。1848年,法国物理学家阿曼德。希玻利特。
费佐指出多普勒效应适用于任何波的运动,包括光。因此,常常把光运动的方式称为多普勒—费佐效应。
如果一颗星既不靠近又不远离我们,那么它的光谱中的黑线就保持在适当的位置。如果星体背向我们运动,它
发出的光的波长较长(是较低音高的等价值),而且黑线总是向光谱中的红光端移动(红向移动)。移动得越多,
背离我们运动的速度越快。另一方面,如果星体向我们靠近,它发出的光的波长较短(是较高的音高的等价值),
光谱线朝向光谱中的紫光端移动。而且,移得越远,靠近我们运动的速度越快。
如果我们知道径向运动(相向或背向),又知道固有运动(朝一侧),我们就能计算出星体在三维空间中的真
实运动。事实上,径向速度是其中非常重要的。只有星体离我们足够近而且它穿过天空的运动快得可以被觉察出来
时,固有运动才能被测量,但只有非常小的一部分星体是离我们那么近的。另一方面,无论星体离我们多远,只有
它的光谱是可以得到的,才能确定径向运动。在1868年,威廉。哈金斯首次确定了星星的径向速度。他发现天狼星
以大约46公里/ 秒次强的速度背离我们。目前,我们有较好的图表,很接近首次尝试。
为了更多地了解银河系,我们必须研究确定星体运动的方法。当哈雷发现彗星在运动着的时候,他只能测量它
们走过的可视路线(固有运动)的路程,它们仿佛是在沿天体滑动着。然而,一旦天体不存在了,而且星星穿过广
阔的太空分布在距我们较近或较远处,变得十分明显,问题就出现了:某一特定的星体是正朝向我们运动,还是背
离我们运动着呢?此运动(相向或背向)被称为径向运动,因为星星被看作在沿着轮辐(或半径)朝向或背向我们
运动着,此轮以地球为中心,远离我们延伸出去。
我们如何才能探测出这个运动呢?如果一颗星正径直地背向我们或朝向我们运动,那么它在太空中的位置是不
变的。当然,如果它们背离我们运动,它将在天空中变得越来越暗。如果它稳定地朝向我们运动,则会变得越来越
亮,但是星星离我们那么远,而且相对那巨大的距离而言移动是那么缓慢,那么星星用几千年而改变的亮度完全可
以用精密仪器探测出来。此外,即使一颗星是以固有运动穿过太空,它也可以是朝向或背向我们运动以至于它在三
维空间中存在着倾斜运动。如何才能观察到这种运动呢?
此答案是在从地球上观察到的一个现象中被发现的,好像与星星无关。如果一个骑兵正在军事进攻中冲锋,吹
号以鼓舞自己军队的士气而威吓敌军,当他移向一个静止不动的收听者时,号声好像改变了音高。当掠过时,声音
突然呈现为较低的音高。
这个现象在战争最激烈时没有被发现,但在1815年,英国工程师乔治。斯蒂芬森发明了铁道机车,它不是多年
前的那种跑起来跟奔马的速度一样或再快一点的机车。更重要的是,当它们穿过人口稠密的地区时,通常会发出某
种汽笛声来警告人们,所以当机车经过时听到突然降低的声音就非常普遍了。为什么会发生这种情况?疑问就出现
了。
奥地利物理学家克里斯琴。乔安娜。多普勒十分准确地解决了问题,判定当机车逼近时,每个连续的声音都稍
微追上它前面的那个,因此它们比机车静止时更频繁地传入耳朵。因此,比机车静止时的汽笛声要高。当机车经过
或开始后退时,每个连续声波都被拉离前面那个,那么就比机车静止时传到耳朵的次数少,所以听起来音高就较低。
那么在机车穿过时声音存在着自然的变化过程,由比正常的高到比正常的低,由高音到低音。
在1842年,多普勒解出了速度与音高的数学关系,并通过火车头以不同的速度来回拖着平板车而成功地验证了
这个关系。吹号手在平板车上吹出各种音调,在地面上,具有绝对音高感的音乐家记录火车经过时的声音变化。因
此,这种音高变化被称为多普勒效应。
到现在,人们发现光也是由波构成的,虽然它的波比声波要小得多。1848年,法国物理学家阿曼德。希玻利特。
费佐指出多普勒效应适用于任何波的运动,包括光。因此,常常把光运动的方式称为多普勒—费佐效应。
如果一颗星既不靠近又不远离我们,那么它的光谱中的黑线就保持在适当的位置。如果星体背向我们运动,它
发出的光的波长较长(是较低音高的等价值),而且黑线总是向光谱中的红光端移动(红向移动)。移动得越多,
背离我们运动的速度越快。另一方面,如果星体向我们靠近,它发出的光的波长较短(是较高的音高的等价值),
光谱线朝向光谱中的紫光端移动。而且,移得越远,靠近我们运动的速度越快。
如果我们知道径向运动(相向或背向),又知道固有运动(朝一侧),我们就能计算出星体在三维空间中的真
实运动。事实上,径向速度是其中非常重要的。只有星体离我们足够近而且它穿过天空的运动快得可以被觉察出来
时,固有运动才能被测量,但只有非常小的一部分星体是离我们那么近的。另一方面,无论星体离我们多远,只有
它的光谱是可以得到的,才能确定径向运动。在1868年,威廉。哈金斯首次确定了星星的径向速度。他发现天狼星
以大约46公里/ 秒次强的速度背离我们。目前,我们有较好的图表,很接近首次尝试。
其实多普乐效应说白了就是:原先静止两物体他俩之间有距离,波要一段时间才能传到!当他们相对移动时,有了相对速度,所以波就得去追赶接受者,因此传到的时间比正常有差异,然而波长不便,所以就导致频率发生变化,这就是多普勒效应!奥地利物理学家克里斯琴。乔安娜。多普勒十分准确地解决了问题,判定当机车逼近时,每个连续的声音都稍
微追上它前面的那个,因此它们比机车静止时更频繁地传入耳朵。因此,比机车静止时的汽笛声要高。当机车经过
或开始后退时,每个连续声波都被拉离前面那个,那么就比机车静止时传到耳朵的次数少,所以听起来音高就较低。
那么在机车穿过时声音存在着自然的变化过程,由比正常的高到比正常的低,由高音到低音。
在1842年,多普勒解出了速度与音高的数学关系,并通过火车头以不同的速度来回拖着平板车而成功地验证了
这个关系。吹号手在平板车上吹出各种音调,在地面上,具有绝对音高感的音乐家记录火车经过时的声音变化。因
此,这种音高变化被称为多普勒效应。
称做多普勒效应的速度和波长的关系是一种日常经验
聆听从头顶飞过的飞机,当它趋近我们时,其引擎的音调升高,当它离开时音调降低。高音调对应于更短波长(相临波峰之间的距离)和高频率(每秒钟的波动数目)。
这是因为飞机向你飞来时,当它发射下一个波峰时,它离你更近,减小了波峰之间的距离。同样,当飞机飞离你时,波峰的距离减小了。
多普勒效应对于光波同样适用。向我们飞来的行星在光谱上发生蓝移,飞离我们而远去的行星发生红移。
文章标题: 不同频率的波动(如光、泛音)为什么会叠加 是因为我们生活的空间是三维的,还是其他什么原因
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