科学家发现宇宙巨无霸跨度达100亿光年.

Question

科学家发现宇宙巨无霸 跨度达100亿光年.

Answer 1

光作为电磁波,其本身是不会消失的,一旦发射出去,如果没有遇到障碍物而被吸收,就会永远传播下去.
但宇宙空间是一个引力场.按照广义相对论,任何物质在引力作用下保持运动,都会产生能量的消耗.光也不例外.光的能量表现在波长和频率,波长越短、频率越高,能量就越高.由于光速不变,光的能量损失就表现为光的波长变长、频率下降.
光线在漫长的传播过程中,会通过数十亿乃至上百亿光年的距离.在这个距离内,到处都充满了引力场.于是,光线就会在这个引力场中逐渐损失能量,表现为波长慢慢地变长、频率慢慢地下降.可见光也是电磁波,其频率大致在4000A－7000A之间,分别对应紫色光到红色光.在经过了漫长的引力场后,由于波长变长,紫色光可能会呈现红色,而原先的红色光可能就因为波长变长,跑到红外线区域内,不是可见光了.在我们的眼睛中,光线“消失”了.
这种现象,叫因相对论效应造成的“引力红移”,就是光线的波长向红端移动.
我们知道,由于波源（声波或光波）移动,会由于“多普勒效应”而产生红移或紫移,但在宇宙空间,引力只能造成红移,不能造成紫移.这是与“多普勒效应”完全不同的.
其实经过引力红移,光线并没有消失,只是波长变了,频率变了,从我们能够看到,变成我们看不到了.