ظاهرة دوبلر !

نحن نشاهد تلك الظاهرة أحيانا ًخلال يومنا العادي، عندما نكون – مثلا – في الشارع وتقتربُ منا عربةُ إطفاءٍ أو عربةُ إسعافٍ، فنسمع صفارتها وهي قادمةٌ نحونا بترددٍ أعلى، لأن طول موجة الصوت ينضغط، إلى حدٍ ما، بفعل سرعة قدومها إلينا. وبعد أن تمر من أمامنا وتأخذ في الابتعاد عنا، نسمع صوت صفارتها بترددٍ منخفضٍ، بسبب أن طول موجتها يزداد استطالةً. ظاهرة دوبلر: من الظواهر الفيزيائية المعروفة والتي نُلاحظها في حياتنا العملية، حينما تمر سيارة الإسعاف أو سيارة الإطفاء مسرعةً، وبينما يصدر عنها صوتُ الإنذار فإننا نسمعه بترددٍ مختلف حينما تكون السيارة مقتربةً منا أو مبتعدةً عنا. ويختلف هذا الصوت بتردده عن التردد الذي يسمعه سائق السيارة، لأنه يكون ثابتًا بالنسبة للصوت. ومن هذا يمكن تعريفُ ظاهرة دوبلر على أنها إزاحةٌ للترددِ نتيجةً للحركة النسبية بين المصدر والمراقب. فعندما يكون المصدر مقتربًا من المراقب يكون التردد المقاس أعلى من التردد الأصلي، أي مُزاحًا ناحية الترددات الأعلى، بينما يكون التردد أقل من التردد المقاس، أي مزاحًا ناحية الترددات الأقل إذا كان المصدر مبتعدًا عن المراقب. وكما هو الحال في الأمواج الصوتيّة فإن الضوء، والذي هو بدوره يعتبر موجةً ولكن كهرمغنطيسية، فإنه يخضع لتأثير دوبلر. نستطيع رؤية تأثير دوبلر في الضوء بالعين المجرّدة عندما ننظر إلى سماءٍ صافيةٍ ليلًا. حيث نرى أن بعض النجوم تميل للإضاءة باللون الأزرق، وأخرى باللون الأحمر. لتوضيح الأمر نُشير إلى أن المسؤولَ عن لون الضوء هو تردد موجته الكهرمغنطيسية، والتي بدورها تتضاغط (كما في حالة الأمواج الصوتيّة) إذا كان المصدر يقترب من المراقب، مما يؤدي لزيادة التردد الذي تستقبله عين المراقب، فينزاح التردد نحو اللون البنفسجي ضمن الطيف المرئي، وهذا ما يسمى بالانزياح نحو الأزرق. بشكلٍ معاكسٍ فإن ابتعاد المصدر عن المراقب يؤدّي إلى تباعد (استطالة) الموجة الضوئية، فينقص ترددها، فينزاح لونها إلى الأحمر ضمن الطيف المرئي، فيظهر لون المصدر قريبًا من الأحمر. وهذا ما يسمّى بالانزياح نحو الأحمر. هذه الظاهرة – وبالتحديد الانزياح نحو الأحمر – ساعدت الفلكيين في دعم نظريتهم عن توسّع الكون بشكل مستمر، حيث أن النسبة العظمى من المجرات التي يرصدونها تُبدي انزياحًا نحو الأحمر، أي أنها تبتعد أكثر فأكثر. ولمن يتساءل لماذا لا تبدي ألوان الأجسام المتحرّكة على سطح الأرض نوعًا من هذا الانزياح، فنجيبه بأن سرعة الأجسام على سطح الأرض صغيرةٌ جدًّا مقارنة بسرعة الضوء. وللتنويه فإن طريقة حساب تأثير دوبلر في الضوء مختلفةٌ قليلًا عنها في الصوت.