Hvad er radial hastighed?
Enhver bevægelse mod eller væk fra en ubevægelig observatør kaldes radial hastighed, og bevægelsen af ethvert objekt defineres af både hastighed og retning. For at definere objektets retning skal imidlertid observatørens referencer være kendt. I det normale, tredimensionelle rum har observatøren en referenceramme, der er fast, med et vilkårligt antal genstande, der bevæger sig mod eller væk fra hans eller hendes placering.
Planeter i for det meste cirkulære kredsløb har lidt radial hastighed med hensyn til deres solskin, men for faste observatører uden for solsystemet ændrer en sådan planet sin bevægelse mod og væk fra dem i 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 bag sin sol mod observatøren. Når astronomer bruger teleskoper til at observere systemer med kredsende kroppe, detekteres dataene som elektromagnetisk energi. DeEnergibølger, der er modtaget af teleskoperne, er forskellige, afhængigt af om det kredsende objekt bevæger sig mod eller væk fra omfanget.
Det faktum, at energibølger fra genstande, der bevæger sig mod observatøren, komprimeres og ser ud til at have en højere frekvens end bølger fra genstande, der bevæger sig væk fra observatøren, kaldes Doppler -skiftet, foreslået af Christian Doppler i 1842. For eksempel, da planeterne kredserer fjerne stjerner, trækker de dem væk fra deres centre for tyngdekraften, der får dem til at bevæge sig mod eller væk fra det observere. Stjernens lette bevægelse mod eller væk får sit spektrum, regnbuefarverne i dets lys, til at skifte mod det blå, når den bevæger sig nærmere og mod det røde, når den bevæger sig længere væk. Ved hjælp af denne radiale hastighedsmetode giver timingen af skiftet fra rød til blå og tilbage igen astronomer information om massen og orbitalcyklussen af planeter, der kredserer Distant stjerner.
Denne metode kan også bruges i astronomi til at måle de konstante hastigheder af stjerner, der kredserer fjerne galakser, når de ses kant på. Lys- eller radiobølger modtaget fra stjerner, der bevæger sig mod teleskopskiftet til højere frekvenser, hvorimod lette eller radiobølger fra stjerner, der bevæger sig væk fra teleskopskiftet mod lavere frekvensbølgelængder. Mængden af skift indikerer både stjerners relative hastighed med hensyn til observatøren og vinkelhastigheden af stjernerne i kredsløb om galaksen.
Vejrprognoser er blevet hjulpet meget med radiale hastighedskort målt ved Doppler vejrradar. Ligesom den radiale hastighed, der er registreret for en roterende galakse, viser rotation ved rød og blå skift af lysbølger, indikerer ændringen i hyppigheden af radiobølger den rotationsbevægelse i storme som cykloner, orkaner og tornados. Vejrprognoser kan udsætte tornado -advarsler tidligt, når de ser Doppler -skiftet i hårdt vejrSystemer.
Doppler -skiftet eller radial hastighedsmetode kan bruges på ethvert legeme eller systemer af kroppe, der er i kredsløb eller vibrerer omkring et fælles center. Både himmelobjekter og vejrmønstre viser et rødt skift eller et blåt skift, afhængigt af om genstande nærmer sig eller går tilbage fra observatøren i den radiale retning. Den øvre grænse for radial hastighed blev beskrevet af Albert Einstein som lysets hastighed i et vakuum, og hans specielle relativitetsteori gælder for denne direkte synlige, radiale bevægelse.