第22章完结（2/2）

进一步的研究表明，地球上的光也有暗色的吸收线。通过研究地球上的光的“条形码”，科学家发现，造成“条形码”的是不同的化学元素。比如，钠就会在光谱中的黄色部分显示出明显的吸收线。

每一种元素因其电子轨道不同，都会对光产生特有的效应。每种元素的原子都会产生由线条、间隙和颜色构成的特色鲜明的“条形码”。这就意味着，不论是哪颗恒星，天文学家通过观察它发出的光，就能确定上面存在哪些元素。结果，他们发现恒星并不都是一样的，这让他们感到非常吃惊：有些恒星包含的元素与其他恒星并不相同。由于每颗恒星都会共同具有几种不同的元素，其吸收线往往乱作一团。不过，观察者已经找到了理清这些吸收线的方法。

在地球上以及银河系中的恒星上，因存在不同元素造成的吸收线，在光谱中以同样的形式排列。

然而，等待天文学家的还有另一个惊奇。19世纪末的时候，当时天文学家维斯托·斯莱弗（Vesto Slipher，1875—1969）正在亚利桑那州弗拉格斯塔夫市的一个天文台工作。他发现，星云的谱线排列，呈现向光谱中红端移动的现象。吸收线的排列模式相同，但是位置与预期的位置看起来似乎出现了移动。如果吸收线朝向红端（波长较长）移动，那就意味着该星云正在远离地球。如果吸收线朝向蓝端（波长较短）移动，那就意味着星云正在接近地球。而谱线间隔的模式则保持不变。吸收线朝红端移动的现象叫作“红移”。

红移意味着什么？这是多普勒效应的一种表现。这种效应在声波中的表现大家比较熟悉。

光和声音都以波的形式传播，波峰与波峰之间的距离就是波长。波的频率是指单位时间内出现的波峰数。

声音传播的速度比光慢得多。这一点通过观察一下看到闪电之后多久听到雷声就能了解。如果发生闪电的地方很远，看到闪电几秒钟之后，雷声才传过来。

朝你开过来的救护车或警车的鸣笛声听起来声调更高一些。一旦从你身旁经过，其声调就降低了。之所以会这样，是因为拉着警报声的车辆朝你前进的时候，声波会被推得更紧密（短），而离开之后，声波则被拉得更长。换句话说，声波的频率发生了改变，而你的耳朵感知到了前后之间的差异。

光波也有类似的效应。光在远离我们的时候，其波峰的频率被拉长，被拉伸到偏向波长更长的红色。如果是朝我们接近，波长就会变短，朝较短的蓝色偏移。

由此，天文学家意识到，光线朝光谱的红端移动的遥远星云，应该是正在离我们远去。哈勃和其他天文学家发现，星云越远，它们随着宇宙膨胀远离的速度越快。这一发现，是借助分光镜的研究获得的，也为宇宙大爆炸理论（参见第2章）奠定了基础。分光镜是使讲述大历史成为可能的最重要的发明之一。