Hvad er radial hastighed?
Enhver bevægelse mod eller væk fra en bevægelig observatør kaldes radial hastighed, og bevægelsen af ethvert objekt defineres af både hastighed og retning. For at definere retning af objektet skal observatørens referenceramme imidlertid være kendt. I det normale, tredimensionelle rum har observatøren en referenceramme, der er fast, med et hvilket som helst antal objekter, der bevæger sig mod eller væk fra hans eller hendes placering.
Planeter i for det meste cirkulære kredsløb har lille radial hastighed i forhold til deres solskin, men for faste observatører uden for solsystemet ændrer en sådan planet sin bevægelse mod og væk fra dem gennem hele sin bane. Det ses, at planeten har to maksimale radiale hastigheder: en positiv, når planeten bevæger sig væk fra observatøren til ydersiden af sin sol og en negativ, når planeten bevæger sig ud fra sin sol mod observatøren. Når astronomer bruger teleskoper til at observere systemer med kredsløb, opdages dataene som elektromagnetisk energi. Energibølgerne, der modtages af teleskopene, er forskellige, afhængigt af om det kredsende objekt bevæger sig mod eller væk fra omfanget.
Det faktum, at energibølger fra objekter, der bevæger sig mod observatøren, komprimeres og ser ud til at have en højere frekvens end bølger fra objekter, der bevæger sig væk fra observatøren, kaldes Doppler-skiftet, foreslået af Christian Doppler i 1842. For eksempel som planeter kredser om fjerne stjerner , de trækker dem væk fra deres tyngdepunkter, hvilket får dem til at bevæge sig mod eller væk fra observatøren. Stjernens svage bevægelse mod eller væk får dets spektrum, regnbuens farver i lyset til at skifte mod det blå, når det bevæger sig tættere og mod det røde, når det bevæger sig længere væk. Ved hjælp af denne radiale hastighedsmetode giver tidspunktet for skiftet fra rødt til blåt og tilbage igen astronomer information om massen og orbitalcyklussen for planeter, der kredser om fjerne stjerner.
Denne metode kan også bruges i astronomi til at måle de konstante hastigheder for stjerner, der kredser om fjerne galakser, når de ses på kanten af. Lys- eller radiobølger modtaget fra stjerner, der bevæger sig mod teleskopet, skifter til højere frekvenser, mens lys- eller radiobølger fra stjerner, der bevæger sig væk fra teleskopet, skifter mod bølgelængder med lavere frekvens. Mængden af skift angiver både den relative hastighed af stjernerne i forhold til iagttageren og stjernernes vinkelhastighed i kredsløb omkring galaksen.
Vejrudsigter er meget hjulpet af kort med hastighedshastighed målt ved Doppler vejrradar. Ligesom den radiale hastighed, der er registreret for en roterende galakse, viser rotation ved rød og blå forskydning af lysbølger, indikerer ændringen i frekvens af radiobølger den roterende bevægelse i storme som cykloner, orkaner og tornados. Vejrprognoser kan udsætte tornadovarsler tidligt, når de ser Doppler-skiftet i svær vejrsystemer.
Doppler-skiftet eller radial hastighedsmetoden kan bruges på ethvert legeme eller systemer af legemer, der er i kredsløb, eller som vibrerer omkring et fælles center. Både himmelobjekter og vejrmønstre viser et rødt skift eller et blåt skift, afhængigt af om objekter nærmer sig eller går tilbage fra observatøren i den radiale retning. Den øverste grænse for radial hastighed blev beskrevet af Albert Einstein som lysets hastighed i et vakuum, og hans specielle relativitetsteori gælder for denne direkte synssyn, radial bevægelse.