关于双星的速度问题

Question

您在我的“天文学上所观测到双星运动的速度最大能够达到几万公里/秒？”提问里由于没有继续提问按钮，所以只好在这里继续向您请教，如果双星的运动速度在天文学没有观测到那么大的速度的话，相对于光速来说就是低速，既然是低速的运动那么下面的资料凭什么说【那么一对相互环绕运动的星体将会出现表观上的异常运动，而这种现象并没有观察到。http://baike.baidu.com/view/210592.htm】呢？因为能够出现表观上的异常表现，就是说在光线上会出现明显的偏红或偏蓝。而我不知道在双星资料 http://baike.baidu.com/view/77550.htm#2_2 里的图片，是不是观测到的图片，如果是，那么其中不是已经在一定程度上表现出来了偏红和偏蓝吗？为什么这些专家就看不见呢？还要达到深度的偏红或深度的偏蓝，才肯承认呢？

2.里茨在1908年设想光速是依赖于光源的速度的，即运动光源所发射出来的光线速度与光源速度以矢量方式相加，光速，也就是以太流的影响被以太内的光速和光源的速度所抵消。一般称为弹道假说，企图以此解释迈克尔逊－莫雷实验。弹道假说由天文学上观测双星运动结果易于排除，德·希特于1931年在莱顿大学指出，如果是这样的话，那么一对相互环绕运动的星体将会出现表观上的异常运动，而这种现象并没有观察到。http://baike.baidu.com/view/210592.htm

Answer 1

感谢楼主的信任，也非常钦佩你求知若渴的态度。可惜你的问题给我出了难题，不是问到了未曾想到之处，而是物理功底稍欠，把若干并不相关的物理概念拼凑到一起，让我从何入手呢？

先来说说”双星照片“吧，首先，这张照片根本就不是双星，而是一个著名的行星状星云，猫眼星云（NGC6543），是类似于太阳质量恒星万年抛出表层物质所产生。当然，这一点的责任在百度百科，楼主只是被极其业余的编辑和不负责任的审核者误导了而已。

那楼主注意的颜色呢？其实，由大型望远镜拍摄的深空天体，基本上使用的都是伪彩色，又不同物质发射出不同波段的光，然后人工赋予一波段特定的颜色再综合凭借而成。字数有限，详细的资料不再展开（下面附上了哈勃照片诞生的过程），总之有一点：我们说看到的美轮美奂的照片，其实并不是它的本来面貌。

http://songshuhui.net/archives/14345

既然说到了颜色，顺便说说近代物理学是怎么测定天体的径向速度的吧，不知道有没有了解过多普勒效应？如果天体相对于我们有径向的运动，会导致波长发生变化，那怎么测定呢？利用分光镜观测其中特定的谱线，比如钙的吸收谱线是422.7nm。倘若天体靠近我们，它的波长会缩短，例如变成422.68nm，如果远离之中则反之。绝大多数视像运动的速度很小，波长的变化也比较微妙，只有用专门的仪器才能测定，远远没到肉眼一看就能发现端倪的地步。所以楼主评价照片颜色判断红移蓝移也是比较幽默的方法，呵呵~

好了，之后是主要矛盾，楼主所理解的异常。

每一句话都要放在语境中，才不会断章取义。楼主单单把这一句拿出来，何在百度百科整个词条体系中的语意是完全不同的。词条的意思是，”迈克尔逊－莫雷“实验没有发现广为期待的以太系（绝对静止的坐标系），所以有若干物理学家提出理论希望解释这一实验现象。

有一位科学家提出，光的速度与光源的速度有关，所以在这实验中，光源是在地球上的，和光栅、投影屏等等位于同一惯性系，所以就没有发现在不同方向速度的不同了。没错，这种说法可以解释没有发现以太系的现象。

不过自然科学具有普遍性，那地球上如此，对于遥远的恒星也是如此，此后就有天文学家提出反驳意见，如果按照里茨的理论，再解释双星的运动上应该也会展现出类似的现象，我能想到的反例有光行差，如果光的速度和光源的速度有光，那随着天体运动方向的周期性改变，恒星的光行差也应该出现周期性的摆动（这才是这套解释的异常之一），可是在实际观测中，光行差只与地球的公转有关，没有发现其它效应，就足以证明该说法并不准确。

楼主应当没有听懂，这可以理解，引入一个全新的概念，把光行差吃透就够楼主好好纠结一阵的了~此外，也可以注意一个时间点，提出该理论是1908年，而反驳的意见在23年之后才被提出，可见对于当时的物理学来说，这一点也算是一个难题了，所以作为一个普通人如看天书，不必挂怀。

不过有一点是肯定的，这里所说的异常绝不是楼主说理解的多普勒定律（1834年提出，早已获得公认，而是更加精密的细节），更不是去看看天体照片的颜色（伪彩色）来判断红移和蓝移（判断方法），至少这一点楼主能理解吧？

追问

众所周知没有参照物就谈不上速度，在地球上显然都是参照光源来测量的光速，爱因斯坦抛开参照物所谓的光速恒定就没有道理，他在谈论什么是同时的时候，竟然下一个定义说什么：两个事件的光线同时进入到眼睛里才能说是同时，就令人感到十分滑稽可笑，照这么说当人们观测到几十光年的恒星发出耀眼的光芒的同时，又看到眼前的电灯泡突然亮了，能够说它们是同时发生的事件吗？

追答

评价某理论的前提是把它吃透，楼主显然没有做到这一点，做出的评价难免”蚍蜉撼树“和”破绽百出“。简评两点：

”众所周知没有参照物就谈不上速度“对么？对，前提是什么？牛顿力学体系+伽利略变换。而爱因斯坦的相对论体系是从麦克斯韦定律和洛伦兹变化出发的，上面提到的迈克尔逊－莫雷实验无法证明以太的存在，也正是提出相对论的重要实验证据。

”两个事件的光线同时进入到眼睛里才能说是同时“这是你的主观发挥，爱因斯坦可不会下这样粗糙且一眼记错的论断，即便是同样的意思，也不会有这么业余的描述的。

同样的风景，可以有陶渊明的”悠然见南山“，可以有祖咏的终南望馀雪，可以有王维的”白云回望合“，同样也可以用多数人的”有什么好看的 = =“。自然科学和自然风景是类似的，能够有多深的体会，很大程度取决于有多少积累。在山脚仰望之际，暂且不要摆出”一览众山小“的豪迈吧。

来自：求助得到的回答

Answer 2

宇宙很大，谁也不能保证有木有未知的高密度双星系统圆周运动最大线速度不能达到你说得那么快。

但是那张图片是不能够说明这个问题的，图中红移蓝移是X射线双星和伽玛暴的缘故。