انتقال به سرخ
به نام خدا
بااستفاده ازطیف میتوان اطلاعاتی درباره ی حرکت جسمی که نور گسیل میکندنیزبه دست آورد.این امرمربوط میشودبه پدیده ای که آن رااثردوپله مینامیم.اثردوپلرتغییردرطول موج ناشی ازحرکت منبع یا ناظریاهردوی آنهاست .فرض کنیدیک ماشین آتش نشانی باسیرن یا سوت خودکه نت معین میزند(صوتی باطول موج ثابت گسیل میکند) به شمانزدیک میشودکسی که سواربراین ماشین است آن طول موج به خصوص رامیشنود،اماشمانتی رامیشنوید که بانزدیک شدن ماشین،ارتفاع بیشتری پیدامیکند(طول موجش کوتاهترمیشود). ودلیل آن این است که هرزمان که سیرن قله موج جدیدی گسیل میکنداین قله به شمانزدیک تراست،بنابراین هرقله موج متوالی فاصله ای کوتاهترازقله ی موج پیشین رابایدطی کند.دراین صورت،وقتی که ماشین ازبرابرشمامیگذردودورمیشود،نتی که میشنویدارتفاع کمتری دارد.زیراهرزمان که سیرن قله موج صوتی جدیدی گسیل میکنداین قله ازشمادورتراست وهرقله موج متوالی فاصله ی طولانی تری راباید طی کند.هرچه ماشین سریعترحرکت کندتغییرحرکت صوت بیشترمیشود.
اثردوپلرچگونه درنورودردیگرپدیدههای الکترومغناطیسی آشکارمی شود؟ هرگاه ستاره ای ازناظردورشود،طول موجهای خط معینی از
طیف آن ستاره طویلترمیشود،درنتیجه موضع آن خط به سوی انتهای سرخ طیف جابه جامی شودوهرگاه ستاره ای به طرف ناظر
حرکت میکندخط معینی ازطیف درموضع خودبه سوی انتهای آبی طیف جابه جامیشود.مقدارتغییر طول موج (λ∆)فقط بستگی داردبه سرعت نسبی ستاره نسبت به زمین،درامتداد خط دید ناظر.اگرc سرعت نوروλطول موج خط معین درآزمایشگاه باشد دراین صورت تغییرطول موج ناشی ازحرکت بافرمول زیرمعین میشود:
C
اگراین فرمول رابه ازای V حل کنیم،روش تعیین سرعت شعاعی یک ستاره مشخص میشود:
λ
نظریه سی.پی .اچ وانتقال به قرمز
بادرنظرگرفتن اینکه طبق نظریه سی.پی.اچ.انرژی فوتون هاتابع ذرات زیرکوانتومی به نام سی.پی.اچ است که دراین صورت خواهیم داشت: Ephoton=nEcph
مقدارRبستگی به انرژی تابش دارد،چنانچه تابش پرانرژی باشد فوتون های آن ازتعداد سی.پی.اچ های بیشتری برخورداراست. بنابراین تراکم سی.پی.اچ هادریک تابش مشخص کننده ی انرژی آن تابش است.این ذرات بنابرنظریه ی سی.پی.اچ هیچگاه نسبت به هیچ دستگاهی به حالت سکون درنمی آیندودارای دو حرکت انتقالی ودورانی(اسپین)هستندوهمراه فوتون باسرعت نورحرکت میکند، همچنین اسپین این ذرات ثابت نبوده وتحت شرایط محیطی تغییر می کند.
سی.پی.اچ هادریک فوتون براثرتداخل اسپینی (برخوردباتماس بایکدیگر)یکدیگررامیرانندوبه صورت یک تابع احتمالی ازساختمان فوتون خارج می شوندودرتابش ایجادافت انرژی میکنند.روندخروج سی.پی.اچ هاازتابش باکم شدن چگالی آنهادرفوتون کاهش می یابدونهایتادرطول موج مشخصی احتمال این خروج به سمت صفر میل می کند،بعضی ازعوامل مانندگرانش باعث تشدیدخروج یاورود آنهاهنگام انتقال به آبی صورت میگیرد.بافرض اینکه یک فوتون ازتعدادی سی،پی،اچ تشکیل شده که این سی.پی.اچ هادارای اسپین هستندوبراثرتماس یکدیگررامیرانندآنگاه میتوان پذیرفت که باافزایش چگالی سی.پی.اچ درساختمان فوتون،احتمال برخوردآنهانیزافزایش مییابدوعلاوه برآن طی شدن مسافت طولانی توسط فوتون(یاگذشت
زمان بیشتر)نیزاحتمال خروج سی.پی.اچ راافزایش میدهد.
دریک تابش پرانرژی مانندپرتوگامابه علت بالا بودن چگالی سی.پی.اچ های موجوددرفوتون های آن نسبت به یک تابش باانرژی کمترمانندتابش ماکروویوخروج سی.پی.اچ هاازشدت بیشتری برخورداراست زیرا تراکم سی.پی.اچ هاموجب افزایش تداخل اسپینی سی.پی.اچ هاشده وبه دنبال آن احتمال خروج افزایش می یابد.براساس این دیدگاه یکی ازدلایل قرمزگرایی خطوط طیفی ستارگان وکهکشان های دوردست ناشی ازتحلیل انرژی نورارسالی ازآنهامیباشد که باافزایش فاصله این تحلیل انرژی نیزافزایش می یابدوبه دنبال آن طول موج تابش دریافت شده نسبت به طول موج اولیه بیشترخواهد شد.بنابراین هرچه چشمه ی گسیل دهنده ی تابش درفاصله ی دورتری ازماقرارداشته باشداحتمال خروج سی.پی.اچ های بیشتری وجودخواهدداشت.
بااین نگاه جدیدبه انتقال قرمزطیف ستارگان وکهکشان هاازدید سی.پی .اچ وجودمقوله پیچیده ی انرژی تاریک که هنوزتوضیح قابل قبولی برای آن داده نشده،دیگرغیرضروری به نظرمی آیدوانتقال به قرمزرانمی توان تنهاناشی ازانبساط جهان دانست. انبساطی که به موجب آن کهکشان ها باحجم عظیمی ازماده باسرعتی بسیاربالادرحال فرارهستند.
باتوجه به فرض خروج سی.پی.اچ است که تابش زمینه به عنوان حالتی خاص ازافزایش طول موج تابش های کیهانی موردتوجه قرارمیگیردنه بازمانده ای ازانفجاربزرگ.
احمدی(شهرری)