https://popsci2017.blogspot.tw/2016/11/redshift.html
在人類知道光波是電磁波的一小部份之前，承襲都卜勒對遠離聲源的聲波波長會變長的現象，類似的效應應用在光波上，還是被稱為「都卜勒效應」Doppler effect ，只是「光波波長」變長就是變得比較靠近光譜的紅色端，所以「波長變長」就被稱為「紅移現象」。只是以前好像沒有人很認真想過，原本的紅色光再變長的話，要怎麼描述。
馬克士威發現光波只是電磁波頻譜中間的一小段，用「紅移現象」代表「波長變長」顯然會造成一些人的困擾，但是習以為常的物理學家為了承襲以往的慣例，還是沿用過去的名詞，一樣以紅移現象代表波長變長的現象。
其實在宇宙學裡，紅移 1+z=\lambda_0/\lambda_s 是被定義成波長的比值。（z才是紅移）
在這裡，\lamda_0 指的是我們「現在」量到的電磁波波長，\lambda_s 代表遙遠光源釋放光波時的原始波長。
至於 1+z 為什麼會等於 a_0/a，也就是宇宙「現在尺度/波源發出光波時的尺度」，原因是光波波長可以用廣義相對論證明和宇宙的尺度成正比。想知道如何證明「成正比」，要來上一學期的宇宙學簡介。不過，想像光波像被宇宙綁住的橡皮筋，只能無助的和宇宙同步膨脹，這樣好像也不是很難想像。
尺度也不是宇宙的半徑哦。那只是一個丈量宇宙的標準「尺」。科學家現在幾乎確認宇宙是平直的R^3，沒有半徑這回事哦，千萬別誤會。 只是我們很難圖像化無窮大的三維平直宇宙，很多書還是習慣以三維球做例子說明一些物理現象，常會把尺度和半徑混著講，讓讀者比較容易想像。嚴格講，三維球的方程式很簡單，但是真的要想像，還真是困難。
物理有時就是這樣，借東諭西，常會越借越離題。問題就出在沒有更簡單的方法比喻，只好一借再借。真想知道，還是要回頭看數學方程式。
更有趣的是，都卜勒的觀察只是針對聲波，光波紅位移也是都卜勒效應的說法只是後人尊重都卜勒的貢獻。
個人更是習慣把所有因為相對運動造成光波波長變化的效應都稱為都卜勒效應，不然沒有學過廣義相對論的朋友很難了解你在說什麼。這也是為什麼所有NASA網站都會說這是都卜勒效應，因為嚴格講，光波的紅位移也不是都卜勒效應，也不能用聲波那套方式推導紅移公式。
而且，z<<1 時，也就是離我們不遠的過去或距離，哈伯膨脹的紅移就和 v<<c 的都卜勒紅移一致。證明參見https://popsci2017.blogspot.tw/2017/10/z-1.html。
這裡還是要特別說明一下，哈伯當時只是單純的利用（光波的）都卜勒公式，利用紅移 z=Delta lambda/lambda~v/c，來估計遙遠星系的遠離速度。哈伯發現哈伯定律時，廣義相對論還在摸索階段，剛知道銀河系外還有一片天（剛開始還是很多人不信，20世紀哥白尼Shapley就曾宣稱，銀河系已經離譜的大，再大就是離譜到了極點，直到宇宙微波背景輻射被發現才真正結束紛紛擾擾的爭議），宇宙熱力學還沒發展成熟，當時無法知道宇宙膨脹的細節，更無從得知 1+z = a_0/a=\lambda_0/\lambda_s 這個公式。
嚴格講，誰知道愛因斯坦方程式在大宇宙到底是不是對的，我們看到的紅移也有可能只是傳統的紅移。哈伯和其他科學家所量到的數據，只是在忠實的紀錄他們所看到的現象，就像第谷當年曾經忠實記錄天體的方位，管他是地心還是日心，只有實驗記錄的才是「真的」。
課綱在說明時，有人提出質疑，只能說這樣有點模糊了焦點。畢竟，高一基礎物理課，只是要講科學史，目的是讓所有學生都知道科學已經走到哪裡了，不會把學生留在明末清初的科舉時代。
高一是科學史，看看章節標題就應該明白，那些內容不是要用來講物理的，因為大四學生都不一定能讀懂。問題是，當初95課綱物理小組召集人褚德三教授為了多爭取兩個小時的通識物理課，好不容易想出來的好主意，卻因為99課綱物理小組無力回天，最後變成物理科必須割地賠款，成就當年教育部呼籲不分流的通識教育，導致不少高中老師都無法接受。
想把通識當物理教，註定困難重重。
在人類知道光波是電磁波的一小部份之前，承襲都卜勒對遠離聲源的聲波波長會變長的現象，類似的效應應用在光波上，還是被稱為「都卜勒效應」Doppler effect ，只是「光波波長」變長就是變得比較靠近光譜的紅色端，所以「波長變長」就被稱為「紅移現象」。只是以前好像沒有人很認真想過，原本的紅色光再變長的話，要怎麼描述。
馬克士威發現光波只是電磁波頻譜中間的一小段，用「紅移現象」代表「波長變長」顯然會造成一些人的困擾，但是習以為常的物理學家為了承襲以往的慣例，還是沿用過去的名詞，一樣以紅移現象代表波長變長的現象。
其實在宇宙學裡，紅移 1+z=\lambda_0/\lambda_s 是被定義成波長的比值。（z才是紅移）
在這裡，\lamda_0 指的是我們「現在」量到的電磁波波長，\lambda_s 代表遙遠光源釋放光波時的原始波長。
至於 1+z 為什麼會等於 a_0/a，也就是宇宙「現在尺度/波源發出光波時的尺度」，原因是光波波長可以用廣義相對論證明和宇宙的尺度成正比。想知道如何證明「成正比」，要來上一學期的宇宙學簡介。不過，想像光波像被宇宙綁住的橡皮筋，只能無助的和宇宙同步膨脹，這樣好像也不是很難想像。
尺度也不是宇宙的半徑哦。那只是一個丈量宇宙的標準「尺」。科學家現在幾乎確認宇宙是平直的R^3，沒有半徑這回事哦，千萬別誤會。 只是我們很難圖像化無窮大的三維平直宇宙，很多書還是習慣以三維球做例子說明一些物理現象，常會把尺度和半徑混著講，讓讀者比較容易想像。嚴格講，三維球的方程式很簡單，但是真的要想像，還真是困難。
物理有時就是這樣，借東諭西，常會越借越離題。問題就出在沒有更簡單的方法比喻，只好一借再借。真想知道，還是要回頭看數學方程式。
更有趣的是，都卜勒的觀察只是針對聲波，光波紅位移也是都卜勒效應的說法只是後人尊重都卜勒的貢獻。
個人更是習慣把所有因為相對運動造成光波波長變化的效應都稱為都卜勒效應，不然沒有學過廣義相對論的朋友很難了解你在說什麼。這也是為什麼所有NASA網站都會說這是都卜勒效應，因為嚴格講，光波的紅位移也不是都卜勒效應，也不能用聲波那套方式推導紅移公式。
而且，z<<1 時，也就是離我們不遠的過去或距離，哈伯膨脹的紅移就和 v<<c 的都卜勒紅移一致。證明參見https://popsci2017.blogspot.tw/2017/10/z-1.html。
這裡還是要特別說明一下，哈伯當時只是單純的利用（光波的）都卜勒公式，利用紅移 z=Delta lambda/lambda~v/c，來估計遙遠星系的遠離速度。哈伯發現哈伯定律時，廣義相對論還在摸索階段，剛知道銀河系外還有一片天（剛開始還是很多人不信，20世紀哥白尼Shapley就曾宣稱，銀河系已經離譜的大，再大就是離譜到了極點，直到宇宙微波背景輻射被發現才真正結束紛紛擾擾的爭議），宇宙熱力學還沒發展成熟，當時無法知道宇宙膨脹的細節，更無從得知 1+z = a_0/a=\lambda_0/\lambda_s 這個公式。
嚴格講，誰知道愛因斯坦方程式在大宇宙到底是不是對的，我們看到的紅移也有可能只是傳統的紅移。哈伯和其他科學家所量到的數據，只是在忠實的紀錄他們所看到的現象，就像第谷當年曾經忠實記錄天體的方位，管他是地心還是日心，只有實驗記錄的才是「真的」。
課綱在說明時，有人提出質疑，只能說這樣有點模糊了焦點。畢竟，高一基礎物理課，只是要講科學史，目的是讓所有學生都知道科學已經走到哪裡了，不會把學生留在明末清初的科舉時代。
高一是科學史，看看章節標題就應該明白，那些內容不是要用來講物理的，因為大四學生都不一定能讀懂。問題是，當初95課綱物理小組召集人褚德三教授為了多爭取兩個小時的通識物理課，好不容易想出來的好主意，卻因為99課綱物理小組無力回天，最後變成物理科必須割地賠款，成就當年教育部呼籲不分流的通識教育，導致不少高中老師都無法接受。
想把通識當物理教，註定困難重重。
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