什么是引力場(chǎng)紅移呢，簡(jiǎn)而言之，引力紅移是由引力時(shí)間膨脹效應導致的。具體而言，當光從天體的表面發(fā)出，朝著(zhù)觀(guān)察者的方向運動(dòng)之時(shí)，觀(guān)察者會(huì )發(fā)現這道光的頻率降低，波長(cháng)變長(cháng)，光譜呈現紅移的現象。根據愛(ài)因斯坦的廣義相對論，這是因為對于處在弱引力場(chǎng)中的觀(guān)察者(例如，地球上的觀(guān)察者)而言，在強引力場(chǎng)中(例如，大質(zhì)量恒星或者黑洞附近)的時(shí)間流逝速率較慢，并且引力場(chǎng)越強，時(shí)間過(guò)得越慢。時(shí)間變慢意味著(zhù)光波的兩個(gè)波峰之間的時(shí)間長(cháng)度增加，所以光的頻率降低，波長(cháng)變長(cháng)，此即為引力紅移。
由于恒星的引力場(chǎng)遠遠強于地球的引力場(chǎng)，這意味著(zhù)包括太陽(yáng)在內的恒星所發(fā)出的光到達地球之后都會(huì )出現引力紅移的現象。雖然光線(xiàn)在進(jìn)入地球引力場(chǎng)之后會(huì )出現藍移的現象，但其程度遠小于原先的紅移，所以綜合結果依然表現出紅移。
我們也可以換個(gè)角度來(lái)理解引力紅移的現象。由于恒星周?chē)哂泻軓姷囊?chǎng)，當光從引力場(chǎng)中逃逸出來(lái)時(shí)，就會(huì )失去部分能量。根據光子能量的公式E=hν，光的能量與其頻率成正比，如果光的能量減少，則它的頻率也會(huì )隨之降低，所以波長(cháng)變長(cháng)。
不過(guò)，對于諸如太陽(yáng)這樣的普通恒星，由于其引力場(chǎng)相對較弱，所以從這些恒星表面發(fā)出的光不會(huì )出現顯著(zhù)的引力紅移現象，我們在地球上很難直接探測到。只有發(fā)光天體表面的引力足夠強時(shí)，才能探測到這種現象。天文學(xué)家最早在白矮星發(fā)出的光譜中探測到引力紅移的現象，這是由于白矮星是從恒星坍縮而來(lái)，其密度極高，表面的引力很強。
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