도플러 효과

구급차의 사이렌 소리를 듣고 구급차가 점점 가까이 오고 있다는 것을 느낀 경험이 있습니다. 구급차가 다가올 때는 사이렌 소리가 높아지고, 멀어질 때는 사이렌 소리가 낮아집니다. 즉, 구급차가 사이렌 소리를 내며 다가올 때는 음파의 파장이 짧아지고(높은 음), 멀어질 때는 음파의 파장이 길어집니다(낮은 음).

빛에서도 사이렌 소리의 변화와 비슷한 변화가 나타납니다. 별이 관측자로부터 멀어질 때는 별빛의 파장이 원래보다 길어져 별빛의 스펙트럼이 붉은색 쪽으로 치우쳐서 나타나는데, 이러한 현상을 적색 편이라고 합니다. 과학자들은 외부 은하에서 오는 빛의 스펙트럼을 분석하여 우주가 팽창하고 있다는 사실을 알아내었습니다.