ความถี่ของเสียงมีลักษณะเฉพาะที่เป็นลักษณะเฉพาะของปรากฏการณ์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งที่แพร่กระจายโดยคลื่น นี่เป็นเรื่องจริง ตัวอย่างเช่น สำหรับแสงหรือรังสีเอกซ์ ความถี่เสียงเป็นปริมาณทางกายภาพที่แน่นอนซึ่งมีจำนวนซ้ำคงที่ กำหนดโดยอัตราส่วนของจำนวนคลื่นต่อช่วงเวลาที่คลื่นเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ความถี่ของเสียงกำหนดระดับเสียงที่เราได้ยิน หรือเราไม่ได้ยินว่าการสั่นนั้นเกินขีดจำกัดความสามารถในการได้ยินของเราหรือไม่ - อินฟราเรดหรืออัลตราซาวนด์ หากเรากำลังพูดถึงการแผ่รังสีของแสง เราเห็นสีต่างๆ ของสเปกตรัมตามความถี่และความยาวคลื่นของมัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความถี่และความยาวคลื่น: จากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน
ความถี่เสียงและเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์
ปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่เกี่ยวข้องกับปริมาณที่กำลังพิจารณาเรียกว่าปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ (ตั้งชื่อตามผู้ค้นพบ) นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตได้โดยใช้คลื่นแสงเป็นตัวอย่าง แต่ความเร็วของการแพร่กระจายของแสงนั้นสูงมาก (ประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที) และทำให้สังเกตได้ยากในสภาพทั่วไป และความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นเสียงก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด แล้วดอปเปลอร์เอฟเฟกต์คืออะไร? ลองนึกภาพว่าคุณอยู่ข้างถนนสายหลักและรถที่มีเสียงไซเรนกำลังเคลื่อนเข้ามาจากระยะไกล เมื่อเขายังอยู่ห่างไกล เสียงคำรามของไซเรนจะดูเหมือนคนหูหนวกสำหรับคุณ ซึ่งหมายความว่าความถี่เสียงต่ำ แต่เมื่อเข้าใกล้ก็จะเติบโตขึ้นเรื่อยๆ
คุณจะได้ยินเสียงสูงและสูงขึ้น ซึ่งจะพุ่งขึ้นเมื่อรถวิ่งผ่านคุณ เมื่อวัตถุผ่านตัวคุณไปและเริ่มเคลื่อนออกไปอีกครั้ง ความยาวคลื่นของเสียงจะลดลงอีกครั้ง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเสียงของไซเรนเป็นอย่างแรก "ตาม" โดยเครื่องซึ่งทำให้ระยะห่างระหว่างร่อง (ยอด) ของคลื่นสั้นลงและทำให้เสียงสูงขึ้นและจากนั้นในทางกลับกัน "วิ่งหนี" ซึ่งเป็นผลมาจากคลื่นที่เคยเป็น "เรียบ" อันที่จริง นี่เรียกว่าเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์
ค่าเอฟเฟกต์
อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรทึกทักเอาเองว่าเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์นั้นเป็นความจริงบางประการจากโลกแห่งไฟฟ้าไดนามิก เป็นความรู้ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเรดาร์เสียงสมัยใหม่ซึ่งใช้การวัดความถี่คลื่น และในทำนองเดียวกัน เจ้าหน้าที่ตำรวจจราจรจะกำหนดความเร็วของยานพาหนะ และบริการที่เกี่ยวข้องอื่นๆ จะกำหนดความเร็วของเครื่องบิน กระแสน้ำ ฯลฯ สัญญาณกันขโมยที่ตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวในห้องก็ทำงานบนหลักการนี้เช่นกัน
การค้นพบ Edwin Hubble
แต่บางทีการค้นพบที่สำคัญที่สุดที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบนี้คือกฎหมายฮับเบิล ย้อนกลับไปในปี 1929 นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน Edwin Hubble ส่งกล้องโทรทรรศน์สู่ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว จากการสังเกตกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไป เขาได้ค้นพบสิ่งที่น่าสนใจ ดาราจักรเหล่านี้จำนวนมากถูกปกคลุมไปด้วยหมอกควันสีแดง เฉกเช่นได้ยินเสียงของวัตถุที่กำลังถอยห่างออกไปในระดับเสียงที่สูงขึ้น สีของลำตัวที่กำลังถอยกลับปรากฏเป็นสีแดงในสายตามนุษย์ นี่หมายความตามตัวอักษรว่ากาแล็กซีกำลังบินหนีจากเรา ที่น่าสนใจคือ ยิ่งดาราจักรไกลเท่าไรก็ยิ่งถอยเร็วขึ้นเท่านั้น การสังเกตนี้มีส่วนอย่างมากต่อแนวคิดที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์สมัยใหม่เกี่ยวกับจักรวาลที่กำลังขยายตัวและบิ๊กแบงเป็นจุดเริ่มต้น
