红移与视退行速度计算器
将偏移后的谱线转换为红移 z,并推算遥远星系的视退行速度。
nm
nm
Redshift z = 0.06659
- 1
Redshift z
(700 − 656.3) ÷ 656.3 = 0.06659 - 2
Relativistic factor (1+z)²
(1 + 0.06659)² = 1.137604 - 3
Recessional velocity
299,792.458 × (1.1376 − 1) ÷ (1.1376 + 1) = 19,298.60Relativistic Doppler formula — always stays below the speed of light.
这个计算器是如何工作的?
红移 z = (λ_obs − λ_emit) / λ_emit,将观测谱线与静止波长进行比较。小红移对应速度 v = cz;较大红移时,使用相对论多普勒公式 v = c·((1+z)²−1)/((1+z)²+1),其中 c = 299,792.458 km/s,速度始终低于光速。
公式
How this is calculated
红移 z 衡量谱线向较长(红色)波长拉伸的程度。输入同一发射线或吸收线的观测波长 λ_obs 和静止(实验室)波长 λ_emit(均以纳米为单位),由 z = (λ_obs − λ_emit) / λ_emit 求得 z。也可直接输入已知的 z 值,这将覆盖波长输入。
速度由 z 推算得出。对于小红移,简单多普勒近似 v = c·z 较为精确,其中 c = 299,792.458 km/s。随着 z 增大,该近似会高估速度并可能超过 c,因此主要结果采用相对论多普勒公式 v = c·((1+z)² − 1) / ((1+z)² + 1);该公式始终保证速度低于光速。仪表以 c 的分数形式显示 v。
假设条件:本计算器将频移视为狭义相对论多普勒效应,这是标准教科书的处理方式。由于空间膨胀导致的真实宇宙学退行速度取决于所选宇宙学模型,在高 z 时与本结果有所不同。边界情况:λ_emit 必须非零,且 z 必须大于 −1(允许蓝移,z < 0,此时得到负的、表示接近的速度)。
常见问题
线性近似 v = cz 仅在小红移(大致 z < 0.1)时适用。z 较大时,该近似会高估速度,最终超过 c,因此应使用相对论多普勒公式,该公式即为主要计算结果。
可以。若观测波长小于静止波长,则 z 为负值(蓝移),速度也为负值,表明该天体正在接近而非远离。
不是。这是将红移转换为速度的狭义相对论多普勒结果。宇宙膨胀引起的真实宇宙学退行速度需要特定的宇宙学模型,在高 z 时与本结果不同。
也称为
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 红移与视退行速度计算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/redshift-velocity-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "红移与视退行速度计算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/redshift-velocity-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "红移与视退行速度计算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/redshift-velocity-calculator
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