Spectral shifts: a low-speed astronomical estimate
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| redshift/ˈredʃɪft/ | הזזה אדומה |
| rest wavelength/rest ˈweɪvleŋθ/ | אורך גל רעיוני |
מה יכול להסביר תצפית זו?
- קו ספקטרלי מזהה מופיע באורך גל ארוך יותר במקור רחוק. ההזזה הזו יכולה לספק עדות לריחוק לאורך קו הראייה.
- התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.
בניית המודל
- תנועה יחסית בין המקור לבין הצופה משנה את התדר או אורך הגל הנצפים. עבור אור במהירות יחסית קטנה מאוד ביחס ל-c, הגודל של ההזזה השברירית באורך הגל הוא בקירוב v/c. ריחוק תואם לאורך גל ארוך יותר, וכניסה לתדר ארוך קצר יותר.
- הזזה אדומה: הזזה של קו מזוהה אל אורך גל ארוך יותר; אורך גל רגע: אורך הגל של הקו שנמדד ללא תנועה יחסית של המקור.
What does an identified line shifting to a longer wavelength suggest in the stated model?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
A known line found at a longer wavelength is redshifted, which in this model means the source is receding along the line of sight. The speed of light is constant, and a shifted line still has a nonzero frequency.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
בחר עדים שיכולים לבדוק אותו
- השוו קו מזהה עם אורך הגל הרגוע שלו במעבדה. השתמשו ב-z = (נצפה-רגוע)/רגוע, ולאחר מכן v בקירוב cz בדגם המהירות הנמוכה הנפץ. אל תשתמשו בקירוב זה מבלי לבדוק את המשטר או לטפל בהזזה לאדום קוסמולוגית כמהירות מדויקת פשוטה.
- השתמשו בספקטרום עם הייחוס, כיול זיהוי קווים. השוו כמה קווים להזזה תואמת. ציינו אי-ודאות והבדילו בין תנועה יחסית לאורך קו הראייה לבין רכיב רוחבי שאינו נמדד.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
עבודה על בסיס גודלים ידועים
- ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
- ידוע: קו רגע 500 נ"מ מתגלה ב-501 נ"מ. z = (501−500)/500 = 0.002. עם c=3.0×10⁸ מ/ש, v בקירוב 6.0×10⁵ מ/ש הרחוקה. נוסחת המכנה למקור הקול אינה הקירוב הנדרש לאור SL.
קו רגוע באורך 600 nm נצפה באורך 601.2 nm. מצאו z=(נצפה-רגוע)/רגוע. השתמשו באותו תהליך: גדלים ידועים → דגם → קשר → הצבה → יחידות ופרשנות.
A 600 nm rest line is observed at 601.2 nm. Find z=(observed−rest)/rest.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 0.002 . Known: rest 600 nm; observed 601.2 nm. Use z = (observed - rest)/rest. z = (601.2 - 600)/600 = 0.002. Positive z is a redshift; at low speeds v is approximately cz.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
- הקשר לקירוב ההזזה אינו מראה שאור נע מהר יותר ממקור הנכנס. קו בלתי מזהה יחיד לא יכול לקבוע בהצלחה הזזה לאדום.
- חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.
הזזה אדומה נצפית משמעות שהאור מהירה עלתה. טענה זו שגויה: מהירות האור בוואקום זהה לכל הצופים. הזזה אדומה היא שינוי באורך הגל הנצפה כתוצאה מתנועה יחסית (או מרחב נמתח), לא אור שמסע מהר יותר או לאט יותר.
הזזות ספקטרליות: הערכה אסטרונומית במהירות נמוכה: השוו קו מזהה עם אורך הגל הרגוע שלו במעבדה. השתמשו ב-z = (נצפה-רגוע)/רגוע, ולאחר מכן v בקירוב cz בדגם המהירות הנמוכה הנפץ. אל תשתמשו בקירוב זה מבלי לבדוק את המשטר או לטפל בהזזה לאדום קוסמולוגית כמהירות מדויקת פשוטה.
An observed redshift means light speed increased.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Light speed in vacuum is the same for all observers. Redshift is a change in observed wavelength from relative motion (or expanding space), not light travelling faster or slower.
Shift of an identified line toward longer wavelength: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
redshift means Shift of an identified line toward longer wavelength.