相对论多普勒效应

多普勒效应是当波源与观察者彼此相对运动时波的频率发生的变化——这也是疾驰而过的警笛音调会降低的原因。对于光，相对论重塑了经典公式，因为这位信使始终以同一速度 c 传播，又因为运动的钟走得慢。朝你冲来的波源，其光被移向更高频率（蓝移）；远离的波源，则被移向更低频率（红移）。

对于正沿视线方向的运动，相对论因子是 sqrt((1 + beta)/(1 - beta))，其中 beta = v/c。它把人们熟悉的波峰挤压或拉伸，与波源自身钟的额外变慢融合在一起。其结果按相对论所要求的方式是对称且各参考系自洽的，不像偏颇的经典声音公式那样把介质当作特殊存在。

最惊人的特征则完全没有经典对应物：横向多普勒效应。即便波源在最近点掠过、恰好沿侧向运动、既不靠近也不远离，它的光仍然到达时呈红移。这一频移纯粹是时间膨胀——运动波源的钟走得慢，所以每一道波峰都被延迟了。测出这种横向红移，是对「运动的钟确实走得慢」这一点直接的、达到实验室精度的确认。