NOVA
27-05-2009, 09:13 AM
عندما يصدر المذياع صوتاً، فإن الصوت ينتشر في جميع الاتجاهات في شكل أمواج. ويكون الهواء حوله مضغوطاً، وهو ممثل بالدوائر الزرقاء، والهواء غير المضغوط ممثل بالمناطق البيضاء الموجودة بينها. تبتعد هذه الأمواج عن المذياع وفق سرعة الصوت، وهي عادة ما تكون 1220 كيلو متراً في الساعة. وهذه سرعة هائلة.
http://199.6.131.12/ar/scictr/lab/doppler/images/doppler1.jpg
عند تلك السرعة، يبدو للفتاة وكأن الصوت يصل إلى أذنها في اللحظة التي تشغل بها المذياع. ولكن عملياً، تحتاج الموجة الأولى إلى جزء ضئيل من الثانية لتصل إلى الأذن.
http://199.6.131.12/ar/scictr/lab/doppler/images/doppler2.jpg
وحالما تصل الموجة، فإنها تستمر في الوصول.
http://199.6.131.12/ar/scictr/lab/doppler/images/doppler2.jpg
تصل الموجات الصوتية إلى أذن الفتاة بنفس التردد الذي تركت به المذياع. ولنفترض أن آلة البوق الموسيقية تعزف النوتة –أ- فوق منتصف –ج- ، وهو 440 هيرتز، أو 440 دورة في الثانية الواحدة. هذا يعني أن 440 موجة في الثانية تترك المذياع وبعد فترة زمنية قصيرة، تبدأ بالوصول إلى أذن الفتاة بمعدل 440/ثانية. ولهذا فهي تسمع نوتة مناسبة.
ولكن ماذا لو كانت تتجه صوب المذياع ؟ طالما إنها تقلل المسافة بين المذياع وأذنها، فإن لكل موجة مسافة أقصر لتنتقلها من الموجة التي قبلها، وتصل إلى أذنها في وقت أبكر بقليل مما لو كانت الفتاة لا تتحرك. والنتيجة هو أن هنالك أكثر من 440 موجة تصلها كل ثانية لهذا فإن للصوت نبرة أعلى بقليل من الصوت الذي يصدره المذياع. وإن ابتعدت الفتاة عن المذياع فإن كل موجة ستأخذ وقتاً أطول لتصل إليها وبهذا تنخفض نبرة الصوت قليلاً.
ما علاقة هذا باتساع الكون ؟
ينطبق تأثير دوبلر على الضوء مثلما ينطبق على الصوت. إن الضوء الأبيض الصادر عن الشمس ومن النجوم البعيدة ناتج أو متولد من جميع ألوان قوس فزح، من الموجات المنخفضة للألوان الحمراء أو البرتقالية إلى الموجات الأعلى وهي الزرقاء والقرمزية. إن كنت أنت ومصدر الضوء تقتربان من بعضكما ‘ فإن نمط الألوان الذي يتولد أو يصنع الضوء، والمعروف باسم الطيف، سينتقل إلى النهاية الزرقاء. وإن كنت أنت ومصدر الضوء تبتعدان عن بعضكما فإن الانتقال يكون باتجاه النهاية الحمراء. في العشرينات، اكتشف أدوارد هابل بأن الضوء المنبعث من النجوم البعيدة والمجرات كان أحمر اللون ويحتمل انه انتقل من مصادر الضوء القريبة. وهذا ما يثبت بأن الكون يتسع.
http://199.6.131.12/ar/scictr/lab/doppler/images/doppler1.jpg
عند تلك السرعة، يبدو للفتاة وكأن الصوت يصل إلى أذنها في اللحظة التي تشغل بها المذياع. ولكن عملياً، تحتاج الموجة الأولى إلى جزء ضئيل من الثانية لتصل إلى الأذن.
http://199.6.131.12/ar/scictr/lab/doppler/images/doppler2.jpg
وحالما تصل الموجة، فإنها تستمر في الوصول.
http://199.6.131.12/ar/scictr/lab/doppler/images/doppler2.jpg
تصل الموجات الصوتية إلى أذن الفتاة بنفس التردد الذي تركت به المذياع. ولنفترض أن آلة البوق الموسيقية تعزف النوتة –أ- فوق منتصف –ج- ، وهو 440 هيرتز، أو 440 دورة في الثانية الواحدة. هذا يعني أن 440 موجة في الثانية تترك المذياع وبعد فترة زمنية قصيرة، تبدأ بالوصول إلى أذن الفتاة بمعدل 440/ثانية. ولهذا فهي تسمع نوتة مناسبة.
ولكن ماذا لو كانت تتجه صوب المذياع ؟ طالما إنها تقلل المسافة بين المذياع وأذنها، فإن لكل موجة مسافة أقصر لتنتقلها من الموجة التي قبلها، وتصل إلى أذنها في وقت أبكر بقليل مما لو كانت الفتاة لا تتحرك. والنتيجة هو أن هنالك أكثر من 440 موجة تصلها كل ثانية لهذا فإن للصوت نبرة أعلى بقليل من الصوت الذي يصدره المذياع. وإن ابتعدت الفتاة عن المذياع فإن كل موجة ستأخذ وقتاً أطول لتصل إليها وبهذا تنخفض نبرة الصوت قليلاً.
ما علاقة هذا باتساع الكون ؟
ينطبق تأثير دوبلر على الضوء مثلما ينطبق على الصوت. إن الضوء الأبيض الصادر عن الشمس ومن النجوم البعيدة ناتج أو متولد من جميع ألوان قوس فزح، من الموجات المنخفضة للألوان الحمراء أو البرتقالية إلى الموجات الأعلى وهي الزرقاء والقرمزية. إن كنت أنت ومصدر الضوء تقتربان من بعضكما ‘ فإن نمط الألوان الذي يتولد أو يصنع الضوء، والمعروف باسم الطيف، سينتقل إلى النهاية الزرقاء. وإن كنت أنت ومصدر الضوء تبتعدان عن بعضكما فإن الانتقال يكون باتجاه النهاية الحمراء. في العشرينات، اكتشف أدوارد هابل بأن الضوء المنبعث من النجوم البعيدة والمجرات كان أحمر اللون ويحتمل انه انتقل من مصادر الضوء القريبة. وهذا ما يثبت بأن الكون يتسع.