如何观测高速情况下物体的状态？

这个问题我在拙作《时空学概论》中作了专题讨论，详見第四章“任意方向的光行差和多普勒效应”。这里简单说明一下原理。对宇宙中的发光天体(恒星、星系、星系团、类星体等)，无论与我们的相对速度和方向怎样，都可以根据它的某一条可辨认的光谱线得到它的本征波长和我们接收到的实际波长，然后根据多普勒公式求出与我们的視向速度。求与我们的横向速度要困难些。必须求出天体在天球上的自行(河外天体一般要几十年以上)，再求出该天体的光行差和横向速度，然后结合已经知道的視向速度，就知道该天体与我们任意方向的相对速度。理论上可以求出任意天体相对于我们任意方向的加速度。如果天体很暗，其中任何一条谱线都无法识别，一般而言，我们将无法求出该天体相对于我们的运动状态。