После признания волновой теории объяснение оказалось простым. Существуют световые волны длиной более 7600 Å. Волны такой длины не воздействуют на глаз и поэтому невидимы; тем не менее они реальны. Свет с такой длиной волны может поглощаться и обращаться в тепло; таким образом его можно обнаружить. Такой свет обычным образом подвергается преломлению, отражению и так далее, только обнаруживается он специальными теплочувствительньгми приборами, а не глазами. Эти световые волны в том виде, как мы получаем их от Солнца, можно даже разложить на спектр протяженностью от 7600 Å (граница видимой области) до примерно 30 000 Å.

Эта часть спектра носит название «тепловых лучей», потому что была обнаружена по теплу. Однако более правильным является ставшее уже общеизвестным название инфракрасное излучение (ниже красного).

Другой край видимого спектра тоже не является краем в полном значении этого слова. Свет влияет на некоторые химикаты, например вызывает распад хлорида серебра, белой составляющей, и приводит к появлению черных пятнышек на металлическом серебре. Соответственно, хлорид серебра быстро чернеет на свету (и это явление лежит в основе фотографии). По причинам, которых не понимали в 1800 году, но которые были уже объяснены к 1900-му, по мере приближения к фиолетовому краю спектра свет сильнее влияет на потемнение хлорида серебра.

В 1801 году немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер (1776–1810) обнаружил, что хлорид серебра темнеет на участке за фиолетовым краем спектра, где никакого света не было видно. Более того, он темнеет быстрее, чем на любом участке видимого спектра.

Так была обнаружена часть спектра, принадлежащая «химическим лучам», или, как их правильнее называть, ультрафиолетовому излучению («выше фиолетового»), длина волны которого менее 3600 А. Даже ранние исследования отодвигали нижнюю границу спектра до 2000 А, а в XX веке были обнаружены еще более короткие волны.

Итак, в середине XIX века было четко понятно, что солнечный спектр и, по-видимому, спектр других звезд простирается от глубокого ультрафиолетового до глубокого инфракрасного. Относительно небольшой участок посреди спектра (правда, на котором наблюдается максимальная яркость излучения Солнца), выделяющийся лишь тем, что свет с длиной волн, лежащей на этом отрезке, возбуждает сетчатку, на всем протяжении истории человечества и считался «светом». Теперь же его стали обозначать как «видимый свет». То, что до 1800 года было тавтологией, теперь стало осмысленным словосочетанием, поскольку по обе стороны от видимого спектра было обнаружено много невидимого света.

Теперь понятно, почему предположение Допплера было ошибочным. Величина допплеровского сдвига в любой волне зависит от скорости волны в сравнении со скоростью движения друг относительно друга источника волны и наблюдателя. Звезды в нашей Галактике движутся (относительно нас) со скоростями порядка всего лишь десятков километров в секунду, в то время как скорость света — 300 000 километров в секунду. Следовательно, применительно к свету эффект Допплера будет очень невелик. Будет наблюдаться лишь крошечный сдвиг в сторону красного или синего — слишком малый для того, чтобы вызывать синеву или красноту видимого света конкретных звезд. (Эта цветовая разница имеет другие причины, см. гл. 8.)

Более того, если имеется крошечный сдвиг в сторону фиолетового, часть фиолетового на краю спектра конечно же исчезает, уходя в ультрафиолетовый спектр, но это уравновешивается тем, что часть инфракрасного спектра смещается в красную часть. В результате цвет звезды вообще не меняется. То же самое происходит и в случае сдвига в красную сторону: часть спектра добавляется в инфракрасную часть и забирается из ультрафиолетовой, но общий видимый цвет звезды не меняется.

Физо указал на это в 1848 году, но добавил, что если обратить внимание на волну одной определенной длины, выбрав ее по присутствию спектральной линии, то можно отметить ее сдвиг либо в сторону красного, либо в сторону фиолетового.