Чтобы понять, что такое эффект Доплера, представим такую ситуацию: человек стоит у дороги, по которой едет машина с включенной сиреной. В период приближения машины звук сирены будет казаться человеку более высоким, чем он есть на самом деле, а когда транспортное средство начнет удаляться, звук для наблюдателя станет более низким.

Только в тот короткий промежуток времени, когда машина поравняется с наблюдателем, он услышит настоящую высоту звука сирены. То же самое случится, если машина с сиреной будет стоять на месте, а человек будет проезжать или проходить мимо.

Иллюстрация описывает звуковые волны, но та же закономерность действует и с другими видами волн, например со светом или электромагнитным излучением. При чем же здесь астрономия и наблюдение за небесными объектами? Еще в 1842 году, наблюдая за двойными звездами, австрийский физик Кристиан Доплер обнаружил, что, когда звезда удаляется, в ее спектре преобладает красный цвет. А когда приближается — фиолетовый. Известно, что фиолетовый спектр соответствует самым коротким волнам, а красный — самым длинным. Значит, по цвету спектра космического объекта можно понять, движется ли он в нашу сторону или, наоборот, от нас. Это то же самое, что более высокий или более низкий звук сирены.

Доплер догадывался о важности своего открытия, но в полной мере это осознали его последователи. Сегодня эффект Доплера применяется не только для того, чтобы понять, куда движется космический объект, но и для того, чтобы рассчитать его скорость, узнать траекторию движения, определить его химический состав, температуру и т. д.