Máy tính Doppler tương đối tính

Giới thiệu về công cụ này

Máy tính này áp dụng hiệu ứng Doppler tương đối tính cho ánh sáng: f_quan_sát = f_nguồn·√((1+β)/(1−β)), trong đó β = v/c là tốc độ của nguồn tính theo phần của tốc độ ánh sáng, mang dấu dương khi nguồn tiến lại gần và dấu âm khi nguồn lùi xa. Khác với công thức Doppler cổ điển cho âm thanh, phiên bản này tính đến cả sự giãn nở thời gian lẫn sự thay đổi thời gian truyền của ánh sáng, nên vẫn đúng khi nguồn chuyển động thẳng về phía hoặc ra xa người quan sát với tốc độ tương đối tính — một chế độ mà phép xấp xỉ thông thường không còn đúng.

Các nhà thiên văn dùng hệ thức chính xác này để chuyển độ dịch đỏ hoặc dịch xanh quan sát được của các vạch phổ từ các ngôi sao, quasar và thiên hà đang lùi xa thành vận tốc lùi xa, còn các nhà vật lý hạt áp dụng nó cho bức xạ từ chùm tia tương đối tính và các thí nghiệm máy gia tốc. Nó cũng xuất hiện trong các khóa học thuyết tương đối hẹp như ví dụ tiêu chuẩn về cách chuyển động làm thay đổi tần số — và do đó cả màu sắc lẫn năng lượng — của ánh sáng.