'宇宙的結局是什麼？膨脹還是收縮？誰又真正發現了宇宙在膨脹？'
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
圖解：圖片左邊顯示了物質（圖片上部）、輻射（中部）以及宇宙常數（圖片下部）在膨脹的宇宙中如何隨著時間演化的。右圖顯示的是膨脹率的變化；在宇宙常數下，或者在宇宙常數存在的情況下（這實際上是它在膨脹期間所做的），宇宙膨脹率並未減小，導致了宇宙的加速膨脹。(E. SIEGEL / BEYOND THE GALAXY)
幾代人以來，我們把這個簡單定律稱為哈勃定律（以埃德溫·哈勃命名）——一個遙遠天體視向退離我們的平均速度與距離成正比。即使在今天，將退行速度與表觀距離聯繫起來的常數被稱為哈勃常數。
但問題是，埃德溫·哈勃並非發現這個規律的歷史第一人。儘管1929年哈勃發表了一篇超級論文詳盡地闡述了紅移-距離關係和聯繫它們的比例常數，但比利時科學家喬治·勒梅特僅用了哈勃使用數據資料中的一部分提前兩年提出相同的理論。因此，天文學家們現在將其稱為“哈勃-勒梅特定律”。但究竟是發現了宇宙膨脹，這背後的故事甚至更撲朔迷離。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
圖解：圖片左邊顯示了物質（圖片上部）、輻射（中部）以及宇宙常數（圖片下部）在膨脹的宇宙中如何隨著時間演化的。右圖顯示的是膨脹率的變化；在宇宙常數下，或者在宇宙常數存在的情況下（這實際上是它在膨脹期間所做的），宇宙膨脹率並未減小，導致了宇宙的加速膨脹。(E. SIEGEL / BEYOND THE GALAXY)
幾代人以來，我們把這個簡單定律稱為哈勃定律（以埃德溫·哈勃命名）——一個遙遠天體視向退離我們的平均速度與距離成正比。即使在今天，將退行速度與表觀距離聯繫起來的常數被稱為哈勃常數。
但問題是，埃德溫·哈勃並非發現這個規律的歷史第一人。儘管1929年哈勃發表了一篇超級論文詳盡地闡述了紅移-距離關係和聯繫它們的比例常數，但比利時科學家喬治·勒梅特僅用了哈勃使用數據資料中的一部分提前兩年提出相同的理論。因此，天文學家們現在將其稱為“哈勃-勒梅特定律”。但究竟是發現了宇宙膨脹，這背後的故事甚至更撲朔迷離。
圖解：主導的廣義相對論的數學十分複雜，廣義相對論本身為它的公式提供了許多可能的解。但只有在限定條件下描述我們的宇宙，將觀測結果與理論預測進行比較，我們才可以得到一個物理理論。(T. PYLE/CALTECH/MIT/LIGO LAB)
首先從艾伯特·愛因斯坦開始，他在1915年提出廣義相對論。愛因斯坦的引力理論在距離很遠質量很小的情況下簡化為牛頓定律，並提供了獨一無二的、符合觀測的預測，相反牛頓萬有引力定律的預測在質量大距離小的情況下與觀測不符。水星軌道是第一個產生謎團的地方，緊接著是日食過程中恆星光線的彎折也無法解釋，愛因斯坦的廣義相對論成功解釋了這些困惑，而牛頓萬有引力論失敗了。
但愛因斯坦意識到，它的理論預測靜止的宇宙是不穩定的，它一定會膨脹或者收縮。然而他並未接受這一強大的預測，而是否定了它，認為宇宙必須是靜止的。他引入宇宙常數去抵消無處不在的引力，用以保持宇宙的恆定，致使他後來將“宇宙常數”稱為他在物理學上犯的“最大的錯誤”。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
圖解：圖片左邊顯示了物質（圖片上部）、輻射（中部）以及宇宙常數（圖片下部）在膨脹的宇宙中如何隨著時間演化的。右圖顯示的是膨脹率的變化；在宇宙常數下，或者在宇宙常數存在的情況下（這實際上是它在膨脹期間所做的），宇宙膨脹率並未減小，導致了宇宙的加速膨脹。(E. SIEGEL / BEYOND THE GALAXY)
幾代人以來，我們把這個簡單定律稱為哈勃定律（以埃德溫·哈勃命名）——一個遙遠天體視向退離我們的平均速度與距離成正比。即使在今天，將退行速度與表觀距離聯繫起來的常數被稱為哈勃常數。
但問題是，埃德溫·哈勃並非發現這個規律的歷史第一人。儘管1929年哈勃發表了一篇超級論文詳盡地闡述了紅移-距離關係和聯繫它們的比例常數，但比利時科學家喬治·勒梅特僅用了哈勃使用數據資料中的一部分提前兩年提出相同的理論。因此，天文學家們現在將其稱為“哈勃-勒梅特定律”。但究竟是發現了宇宙膨脹，這背後的故事甚至更撲朔迷離。
圖解：主導的廣義相對論的數學十分複雜，廣義相對論本身為它的公式提供了許多可能的解。但只有在限定條件下描述我們的宇宙，將觀測結果與理論預測進行比較，我們才可以得到一個物理理論。(T. PYLE/CALTECH/MIT/LIGO LAB)
首先從艾伯特·愛因斯坦開始，他在1915年提出廣義相對論。愛因斯坦的引力理論在距離很遠質量很小的情況下簡化為牛頓定律，並提供了獨一無二的、符合觀測的預測，相反牛頓萬有引力定律的預測在質量大距離小的情況下與觀測不符。水星軌道是第一個產生謎團的地方，緊接著是日食過程中恆星光線的彎折也無法解釋，愛因斯坦的廣義相對論成功解釋了這些困惑，而牛頓萬有引力論失敗了。
但愛因斯坦意識到，它的理論預測靜止的宇宙是不穩定的，它一定會膨脹或者收縮。然而他並未接受這一強大的預測，而是否定了它，認為宇宙必須是靜止的。他引入宇宙常數去抵消無處不在的引力，用以保持宇宙的恆定，致使他後來將“宇宙常數”稱為他在物理學上犯的“最大的錯誤”。
圖解：維斯托·斯里弗首次提出：平均來說，距離我們越遠的星系，以更快的速度退離我們。多年來，這個觀點向傳統理論發起挑戰，直到哈勃的觀測將碎片整合：宇宙正在膨脹。(VESTO SLIPHER, (1917): PROC. AMER. PHIL. SOC., 56, 403)
甚至在愛因斯坦之前，維斯托•斯里弗進行了大量觀察，這些觀察對於空間膨脹的發現是十分有幫助的。20世紀早期，斯里弗利用他望遠鏡上的新裝置——光譜攝製儀，觀察到我們之後所知的螺旋星雲 。維斯托•斯里弗將來自這些星系的光線分解成他們各自的波長，以識別原子內部發出的光譜線。
我們已經知道原子的工作原理，就可以測量這些譜線向不同波長的系統性位移：如果星系在遠離我們，譜線變紅；如果星系在向我們靠近，譜線變藍。這些旋轉星雲擁有很高的速度無法我們的星系結合，大部分在電磁波譜上顯示為紅移。其中一些運動速度大於其他旋轉星雲。維斯托•斯里弗的研究結果顯示這些旋轉星雲就是星系本身，而且大部分在退離我們。但，斯弗裡並未撥開整團迷霧。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
圖解：圖片左邊顯示了物質（圖片上部）、輻射（中部）以及宇宙常數（圖片下部）在膨脹的宇宙中如何隨著時間演化的。右圖顯示的是膨脹率的變化；在宇宙常數下，或者在宇宙常數存在的情況下（這實際上是它在膨脹期間所做的），宇宙膨脹率並未減小，導致了宇宙的加速膨脹。(E. SIEGEL / BEYOND THE GALAXY)
幾代人以來，我們把這個簡單定律稱為哈勃定律（以埃德溫·哈勃命名）——一個遙遠天體視向退離我們的平均速度與距離成正比。即使在今天，將退行速度與表觀距離聯繫起來的常數被稱為哈勃常數。
但問題是，埃德溫·哈勃並非發現這個規律的歷史第一人。儘管1929年哈勃發表了一篇超級論文詳盡地闡述了紅移-距離關係和聯繫它們的比例常數，但比利時科學家喬治·勒梅特僅用了哈勃使用數據資料中的一部分提前兩年提出相同的理論。因此，天文學家們現在將其稱為“哈勃-勒梅特定律”。但究竟是發現了宇宙膨脹，這背後的故事甚至更撲朔迷離。
圖解：主導的廣義相對論的數學十分複雜，廣義相對論本身為它的公式提供了許多可能的解。但只有在限定條件下描述我們的宇宙，將觀測結果與理論預測進行比較，我們才可以得到一個物理理論。(T. PYLE/CALTECH/MIT/LIGO LAB)
首先從艾伯特·愛因斯坦開始，他在1915年提出廣義相對論。愛因斯坦的引力理論在距離很遠質量很小的情況下簡化為牛頓定律，並提供了獨一無二的、符合觀測的預測，相反牛頓萬有引力定律的預測在質量大距離小的情況下與觀測不符。水星軌道是第一個產生謎團的地方，緊接著是日食過程中恆星光線的彎折也無法解釋，愛因斯坦的廣義相對論成功解釋了這些困惑，而牛頓萬有引力論失敗了。
但愛因斯坦意識到，它的理論預測靜止的宇宙是不穩定的，它一定會膨脹或者收縮。然而他並未接受這一強大的預測，而是否定了它，認為宇宙必須是靜止的。他引入宇宙常數去抵消無處不在的引力，用以保持宇宙的恆定，致使他後來將“宇宙常數”稱為他在物理學上犯的“最大的錯誤”。
圖解：維斯托·斯里弗首次提出：平均來說，距離我們越遠的星系，以更快的速度退離我們。多年來，這個觀點向傳統理論發起挑戰，直到哈勃的觀測將碎片整合：宇宙正在膨脹。(VESTO SLIPHER, (1917): PROC. AMER. PHIL. SOC., 56, 403)
甚至在愛因斯坦之前，維斯托•斯里弗進行了大量觀察，這些觀察對於空間膨脹的發現是十分有幫助的。20世紀早期，斯里弗利用他望遠鏡上的新裝置——光譜攝製儀，觀察到我們之後所知的螺旋星雲 。維斯托•斯里弗將來自這些星系的光線分解成他們各自的波長，以識別原子內部發出的光譜線。
我們已經知道原子的工作原理，就可以測量這些譜線向不同波長的系統性位移：如果星系在遠離我們，譜線變紅；如果星系在向我們靠近，譜線變藍。這些旋轉星雲擁有很高的速度無法我們的星系結合，大部分在電磁波譜上顯示為紅移。其中一些運動速度大於其他旋轉星雲。維斯托•斯里弗的研究結果顯示這些旋轉星雲就是星系本身，而且大部分在退離我們。但，斯弗裡並未撥開整團迷霧。
圖解：上圖為膨脹宇宙可能的結局。注意不同模型過去部分的差別，只有擁有暗能量的宇宙符合我們的觀測，而德西特早在1917年便提出了暗能量主導的解決方案。
(THE COSMIC PERSPECTIVE / JEFFREY O. BENNETT, MEGAN O. DONAHUE, NICHOLAS SCHNEIDER AND MARK VOIT)
第二位做出重要貢獻的科學家便是威廉·德西特，他在1917年指出，當你想象的是一個在愛因斯坦常數主導下的廣義相對宇宙是，它會膨脹。更值得擔憂的是宇宙膨脹特性：膨脹是無止境的，會持續進行下去，膨脹率指數形式增長，這意味著離我們越遠的物質將越快遠離我們。
儘管沒有充足的觀測證據可以證明宇宙正在膨脹，德西特指出，如愛因斯坦想象的那樣，廣義相對論下宇宙會膨脹。（也許更令人驚歎的是，德西特所描述的膨脹模型似乎以暗物質的形式存在於我們今天的宇宙中）。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
圖解：圖片左邊顯示了物質（圖片上部）、輻射（中部）以及宇宙常數（圖片下部）在膨脹的宇宙中如何隨著時間演化的。右圖顯示的是膨脹率的變化；在宇宙常數下，或者在宇宙常數存在的情況下（這實際上是它在膨脹期間所做的），宇宙膨脹率並未減小，導致了宇宙的加速膨脹。(E. SIEGEL / BEYOND THE GALAXY)
幾代人以來，我們把這個簡單定律稱為哈勃定律（以埃德溫·哈勃命名）——一個遙遠天體視向退離我們的平均速度與距離成正比。即使在今天，將退行速度與表觀距離聯繫起來的常數被稱為哈勃常數。
但問題是，埃德溫·哈勃並非發現這個規律的歷史第一人。儘管1929年哈勃發表了一篇超級論文詳盡地闡述了紅移-距離關係和聯繫它們的比例常數，但比利時科學家喬治·勒梅特僅用了哈勃使用數據資料中的一部分提前兩年提出相同的理論。因此，天文學家們現在將其稱為“哈勃-勒梅特定律”。但究竟是發現了宇宙膨脹，這背後的故事甚至更撲朔迷離。
圖解：主導的廣義相對論的數學十分複雜，廣義相對論本身為它的公式提供了許多可能的解。但只有在限定條件下描述我們的宇宙，將觀測結果與理論預測進行比較，我們才可以得到一個物理理論。(T. PYLE/CALTECH/MIT/LIGO LAB)
首先從艾伯特·愛因斯坦開始，他在1915年提出廣義相對論。愛因斯坦的引力理論在距離很遠質量很小的情況下簡化為牛頓定律，並提供了獨一無二的、符合觀測的預測，相反牛頓萬有引力定律的預測在質量大距離小的情況下與觀測不符。水星軌道是第一個產生謎團的地方，緊接著是日食過程中恆星光線的彎折也無法解釋，愛因斯坦的廣義相對論成功解釋了這些困惑，而牛頓萬有引力論失敗了。
但愛因斯坦意識到，它的理論預測靜止的宇宙是不穩定的，它一定會膨脹或者收縮。然而他並未接受這一強大的預測，而是否定了它，認為宇宙必須是靜止的。他引入宇宙常數去抵消無處不在的引力，用以保持宇宙的恆定，致使他後來將“宇宙常數”稱為他在物理學上犯的“最大的錯誤”。
圖解：維斯托·斯里弗首次提出：平均來說，距離我們越遠的星系，以更快的速度退離我們。多年來，這個觀點向傳統理論發起挑戰，直到哈勃的觀測將碎片整合：宇宙正在膨脹。(VESTO SLIPHER, (1917): PROC. AMER. PHIL. SOC., 56, 403)
甚至在愛因斯坦之前，維斯托•斯里弗進行了大量觀察，這些觀察對於空間膨脹的發現是十分有幫助的。20世紀早期，斯里弗利用他望遠鏡上的新裝置——光譜攝製儀，觀察到我們之後所知的螺旋星雲 。維斯托•斯里弗將來自這些星系的光線分解成他們各自的波長，以識別原子內部發出的光譜線。
我們已經知道原子的工作原理，就可以測量這些譜線向不同波長的系統性位移：如果星系在遠離我們，譜線變紅；如果星系在向我們靠近，譜線變藍。這些旋轉星雲擁有很高的速度無法我們的星系結合，大部分在電磁波譜上顯示為紅移。其中一些運動速度大於其他旋轉星雲。維斯托•斯里弗的研究結果顯示這些旋轉星雲就是星系本身，而且大部分在退離我們。但，斯弗裡並未撥開整團迷霧。
圖解：上圖為膨脹宇宙可能的結局。注意不同模型過去部分的差別，只有擁有暗能量的宇宙符合我們的觀測，而德西特早在1917年便提出了暗能量主導的解決方案。
(THE COSMIC PERSPECTIVE / JEFFREY O. BENNETT, MEGAN O. DONAHUE, NICHOLAS SCHNEIDER AND MARK VOIT)
第二位做出重要貢獻的科學家便是威廉·德西特，他在1917年指出，當你想象的是一個在愛因斯坦常數主導下的廣義相對宇宙是，它會膨脹。更值得擔憂的是宇宙膨脹特性：膨脹是無止境的，會持續進行下去，膨脹率指數形式增長，這意味著離我們越遠的物質將越快遠離我們。
儘管沒有充足的觀測證據可以證明宇宙正在膨脹，德西特指出，如愛因斯坦想象的那樣，廣義相對論下宇宙會膨脹。（也許更令人驚歎的是，德西特所描述的膨脹模型似乎以暗物質的形式存在於我們今天的宇宙中）。
圖解：上圖是用今天現代符號的傳統寫法表示的第一個弗裡德曼方程式，方程左邊詳述了哈勃膨脹率及時空的演化，方程右邊包括不同形式的物質與能量，以及空間曲率。這個方程式本質上是弗裡德曼1922年從他建立的模型中推導出來的，被稱為宇宙學中最重要的方程式。(LATEX / PUBLIC DOMAIN)
1922年物理學家亞歷山大·弗裡德曼發表了一部驚人的著作：為現實世界解決廣義相對論。這個均勻地充滿物質、輻射、空間曲率、宇宙常數以及各種可以想象的東西的宇宙，第一次，有了解決方案。
亞歷山大·弗裡德曼發現，無論如何，宇宙不是在膨脹中就是在收縮中。弗裡德曼認為，如果宇宙中充滿物質，即使是一個完全空無的宇宙，靜止的宇宙都是不穩定的。根據斯里弗的觀測以及近期希伯·柯蒂斯在1920年大辯論中提出的觀點，膨脹的宇宙說背後既有理論支持，又有觀測支持。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
圖解：圖片左邊顯示了物質（圖片上部）、輻射（中部）以及宇宙常數（圖片下部）在膨脹的宇宙中如何隨著時間演化的。右圖顯示的是膨脹率的變化；在宇宙常數下，或者在宇宙常數存在的情況下（這實際上是它在膨脹期間所做的），宇宙膨脹率並未減小，導致了宇宙的加速膨脹。(E. SIEGEL / BEYOND THE GALAXY)
幾代人以來，我們把這個簡單定律稱為哈勃定律（以埃德溫·哈勃命名）——一個遙遠天體視向退離我們的平均速度與距離成正比。即使在今天，將退行速度與表觀距離聯繫起來的常數被稱為哈勃常數。
但問題是，埃德溫·哈勃並非發現這個規律的歷史第一人。儘管1929年哈勃發表了一篇超級論文詳盡地闡述了紅移-距離關係和聯繫它們的比例常數，但比利時科學家喬治·勒梅特僅用了哈勃使用數據資料中的一部分提前兩年提出相同的理論。因此，天文學家們現在將其稱為“哈勃-勒梅特定律”。但究竟是發現了宇宙膨脹，這背後的故事甚至更撲朔迷離。
圖解：主導的廣義相對論的數學十分複雜，廣義相對論本身為它的公式提供了許多可能的解。但只有在限定條件下描述我們的宇宙，將觀測結果與理論預測進行比較，我們才可以得到一個物理理論。(T. PYLE/CALTECH/MIT/LIGO LAB)
首先從艾伯特·愛因斯坦開始，他在1915年提出廣義相對論。愛因斯坦的引力理論在距離很遠質量很小的情況下簡化為牛頓定律，並提供了獨一無二的、符合觀測的預測，相反牛頓萬有引力定律的預測在質量大距離小的情況下與觀測不符。水星軌道是第一個產生謎團的地方，緊接著是日食過程中恆星光線的彎折也無法解釋，愛因斯坦的廣義相對論成功解釋了這些困惑，而牛頓萬有引力論失敗了。
但愛因斯坦意識到，它的理論預測靜止的宇宙是不穩定的，它一定會膨脹或者收縮。然而他並未接受這一強大的預測，而是否定了它，認為宇宙必須是靜止的。他引入宇宙常數去抵消無處不在的引力，用以保持宇宙的恆定，致使他後來將“宇宙常數”稱為他在物理學上犯的“最大的錯誤”。
圖解：維斯托·斯里弗首次提出：平均來說，距離我們越遠的星系，以更快的速度退離我們。多年來，這個觀點向傳統理論發起挑戰，直到哈勃的觀測將碎片整合：宇宙正在膨脹。(VESTO SLIPHER, (1917): PROC. AMER. PHIL. SOC., 56, 403)
甚至在愛因斯坦之前，維斯托•斯里弗進行了大量觀察，這些觀察對於空間膨脹的發現是十分有幫助的。20世紀早期，斯里弗利用他望遠鏡上的新裝置——光譜攝製儀，觀察到我們之後所知的螺旋星雲 。維斯托•斯里弗將來自這些星系的光線分解成他們各自的波長，以識別原子內部發出的光譜線。
我們已經知道原子的工作原理，就可以測量這些譜線向不同波長的系統性位移：如果星系在遠離我們，譜線變紅；如果星系在向我們靠近，譜線變藍。這些旋轉星雲擁有很高的速度無法我們的星系結合，大部分在電磁波譜上顯示為紅移。其中一些運動速度大於其他旋轉星雲。維斯托•斯里弗的研究結果顯示這些旋轉星雲就是星系本身，而且大部分在退離我們。但，斯弗裡並未撥開整團迷霧。
圖解：上圖為膨脹宇宙可能的結局。注意不同模型過去部分的差別，只有擁有暗能量的宇宙符合我們的觀測，而德西特早在1917年便提出了暗能量主導的解決方案。
(THE COSMIC PERSPECTIVE / JEFFREY O. BENNETT, MEGAN O. DONAHUE, NICHOLAS SCHNEIDER AND MARK VOIT)
第二位做出重要貢獻的科學家便是威廉·德西特，他在1917年指出，當你想象的是一個在愛因斯坦常數主導下的廣義相對宇宙是，它會膨脹。更值得擔憂的是宇宙膨脹特性：膨脹是無止境的，會持續進行下去，膨脹率指數形式增長，這意味著離我們越遠的物質將越快遠離我們。
儘管沒有充足的觀測證據可以證明宇宙正在膨脹，德西特指出，如愛因斯坦想象的那樣，廣義相對論下宇宙會膨脹。（也許更令人驚歎的是，德西特所描述的膨脹模型似乎以暗物質的形式存在於我們今天的宇宙中）。
圖解：上圖是用今天現代符號的傳統寫法表示的第一個弗裡德曼方程式，方程左邊詳述了哈勃膨脹率及時空的演化，方程右邊包括不同形式的物質與能量，以及空間曲率。這個方程式本質上是弗裡德曼1922年從他建立的模型中推導出來的，被稱為宇宙學中最重要的方程式。(LATEX / PUBLIC DOMAIN)
1922年物理學家亞歷山大·弗裡德曼發表了一部驚人的著作：為現實世界解決廣義相對論。這個均勻地充滿物質、輻射、空間曲率、宇宙常數以及各種可以想象的東西的宇宙，第一次，有了解決方案。
亞歷山大·弗裡德曼發現，無論如何，宇宙不是在膨脹中就是在收縮中。弗裡德曼認為，如果宇宙中充滿物質，即使是一個完全空無的宇宙，靜止的宇宙都是不穩定的。根據斯里弗的觀測以及近期希伯·柯蒂斯在1920年大辯論中提出的觀點，膨脹的宇宙說背後既有理論支持，又有觀測支持。
圖解：上圖為1887年拍攝的仙女座大星雲的照片，第一次向我們展示了銀河系最近大星系的旋臂結構。圖片看起來像是全白的是因為它是在無濾光線下拍攝的，而不是使用紅、藍、綠光線然後將顏色疊加。自照片拍攝131年來，圖片中可辨認的仙女座大星雲的特徵並沒有發生變化，即使期間有些似乎是隨機發生的恆星和瞬變事件，比如新星和超新星事件。(ISAAC ROBERTS）
但是，96年前，一切都發生了改變，埃德溫·哈勃做出了也許是天文學史上最重要的觀測。他當時正在仙女座大星雲中尋找恆星的爆發，他當時以為這些是新星。1887的年照片們展示了仙女座的螺旋結構，為了解我們與仙女座的距離，哈勃望遠鏡正在觀測這些新星。他發現了一顆、兩顆，然後是第三顆。
之後，不可思議的事情發生了：他發現了第四顆新星，在發現第一顆新星相同的地方。他意識到一顆新星不可能如此快速地恢復精力，他興奮地劃掉字母“N”（代表新星），用紅筆寫上大寫字母的“VAR”（變星）。有了亨麗埃塔·萊維特先前對變星的研究成果，他能夠計算出我們與仙女座的距離，得出的結論是它遠超過銀河系的大小，仙女座本身就是一個星系，而不是星雲，所有的螺旋星雲本身就是星系。
這些關鍵證據碎片合起來揭開了膨脹中的宇宙的面紗。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
圖解：圖片左邊顯示了物質（圖片上部）、輻射（中部）以及宇宙常數（圖片下部）在膨脹的宇宙中如何隨著時間演化的。右圖顯示的是膨脹率的變化；在宇宙常數下，或者在宇宙常數存在的情況下（這實際上是它在膨脹期間所做的），宇宙膨脹率並未減小，導致了宇宙的加速膨脹。(E. SIEGEL / BEYOND THE GALAXY)
幾代人以來，我們把這個簡單定律稱為哈勃定律（以埃德溫·哈勃命名）——一個遙遠天體視向退離我們的平均速度與距離成正比。即使在今天，將退行速度與表觀距離聯繫起來的常數被稱為哈勃常數。
但問題是，埃德溫·哈勃並非發現這個規律的歷史第一人。儘管1929年哈勃發表了一篇超級論文詳盡地闡述了紅移-距離關係和聯繫它們的比例常數，但比利時科學家喬治·勒梅特僅用了哈勃使用數據資料中的一部分提前兩年提出相同的理論。因此，天文學家們現在將其稱為“哈勃-勒梅特定律”。但究竟是發現了宇宙膨脹，這背後的故事甚至更撲朔迷離。
圖解：主導的廣義相對論的數學十分複雜，廣義相對論本身為它的公式提供了許多可能的解。但只有在限定條件下描述我們的宇宙，將觀測結果與理論預測進行比較，我們才可以得到一個物理理論。(T. PYLE/CALTECH/MIT/LIGO LAB)
首先從艾伯特·愛因斯坦開始，他在1915年提出廣義相對論。愛因斯坦的引力理論在距離很遠質量很小的情況下簡化為牛頓定律，並提供了獨一無二的、符合觀測的預測，相反牛頓萬有引力定律的預測在質量大距離小的情況下與觀測不符。水星軌道是第一個產生謎團的地方，緊接著是日食過程中恆星光線的彎折也無法解釋，愛因斯坦的廣義相對論成功解釋了這些困惑，而牛頓萬有引力論失敗了。
但愛因斯坦意識到，它的理論預測靜止的宇宙是不穩定的，它一定會膨脹或者收縮。然而他並未接受這一強大的預測，而是否定了它，認為宇宙必須是靜止的。他引入宇宙常數去抵消無處不在的引力，用以保持宇宙的恆定，致使他後來將“宇宙常數”稱為他在物理學上犯的“最大的錯誤”。
圖解：維斯托·斯里弗首次提出：平均來說，距離我們越遠的星系，以更快的速度退離我們。多年來，這個觀點向傳統理論發起挑戰，直到哈勃的觀測將碎片整合：宇宙正在膨脹。(VESTO SLIPHER, (1917): PROC. AMER. PHIL. SOC., 56, 403)
甚至在愛因斯坦之前，維斯托•斯里弗進行了大量觀察，這些觀察對於空間膨脹的發現是十分有幫助的。20世紀早期，斯里弗利用他望遠鏡上的新裝置——光譜攝製儀，觀察到我們之後所知的螺旋星雲 。維斯托•斯里弗將來自這些星系的光線分解成他們各自的波長，以識別原子內部發出的光譜線。
我們已經知道原子的工作原理，就可以測量這些譜線向不同波長的系統性位移：如果星系在遠離我們，譜線變紅；如果星系在向我們靠近，譜線變藍。這些旋轉星雲擁有很高的速度無法我們的星系結合，大部分在電磁波譜上顯示為紅移。其中一些運動速度大於其他旋轉星雲。維斯托•斯里弗的研究結果顯示這些旋轉星雲就是星系本身，而且大部分在退離我們。但，斯弗裡並未撥開整團迷霧。
圖解：上圖為膨脹宇宙可能的結局。注意不同模型過去部分的差別，只有擁有暗能量的宇宙符合我們的觀測，而德西特早在1917年便提出了暗能量主導的解決方案。
(THE COSMIC PERSPECTIVE / JEFFREY O. BENNETT, MEGAN O. DONAHUE, NICHOLAS SCHNEIDER AND MARK VOIT)
第二位做出重要貢獻的科學家便是威廉·德西特，他在1917年指出，當你想象的是一個在愛因斯坦常數主導下的廣義相對宇宙是，它會膨脹。更值得擔憂的是宇宙膨脹特性：膨脹是無止境的，會持續進行下去，膨脹率指數形式增長，這意味著離我們越遠的物質將越快遠離我們。
儘管沒有充足的觀測證據可以證明宇宙正在膨脹，德西特指出，如愛因斯坦想象的那樣，廣義相對論下宇宙會膨脹。（也許更令人驚歎的是，德西特所描述的膨脹模型似乎以暗物質的形式存在於我們今天的宇宙中）。
圖解：上圖是用今天現代符號的傳統寫法表示的第一個弗裡德曼方程式，方程左邊詳述了哈勃膨脹率及時空的演化，方程右邊包括不同形式的物質與能量，以及空間曲率。這個方程式本質上是弗裡德曼1922年從他建立的模型中推導出來的，被稱為宇宙學中最重要的方程式。(LATEX / PUBLIC DOMAIN)
1922年物理學家亞歷山大·弗裡德曼發表了一部驚人的著作：為現實世界解決廣義相對論。這個均勻地充滿物質、輻射、空間曲率、宇宙常數以及各種可以想象的東西的宇宙，第一次，有了解決方案。
亞歷山大·弗裡德曼發現，無論如何，宇宙不是在膨脹中就是在收縮中。弗裡德曼認為，如果宇宙中充滿物質，即使是一個完全空無的宇宙，靜止的宇宙都是不穩定的。根據斯里弗的觀測以及近期希伯·柯蒂斯在1920年大辯論中提出的觀點，膨脹的宇宙說背後既有理論支持，又有觀測支持。
圖解：上圖為1887年拍攝的仙女座大星雲的照片，第一次向我們展示了銀河系最近大星系的旋臂結構。圖片看起來像是全白的是因為它是在無濾光線下拍攝的，而不是使用紅、藍、綠光線然後將顏色疊加。自照片拍攝131年來，圖片中可辨認的仙女座大星雲的特徵並沒有發生變化，即使期間有些似乎是隨機發生的恆星和瞬變事件，比如新星和超新星事件。(ISAAC ROBERTS）
但是，96年前，一切都發生了改變，埃德溫·哈勃做出了也許是天文學史上最重要的觀測。他當時正在仙女座大星雲中尋找恆星的爆發，他當時以為這些是新星。1887的年照片們展示了仙女座的螺旋結構，為了解我們與仙女座的距離，哈勃望遠鏡正在觀測這些新星。他發現了一顆、兩顆，然後是第三顆。
之後，不可思議的事情發生了：他發現了第四顆新星，在發現第一顆新星相同的地方。他意識到一顆新星不可能如此快速地恢復精力，他興奮地劃掉字母“N”（代表新星），用紅筆寫上大寫字母的“VAR”（變星）。有了亨麗埃塔·萊維特先前對變星的研究成果，他能夠計算出我們與仙女座的距離，得出的結論是它遠超過銀河系的大小，仙女座本身就是一個星系，而不是星雲，所有的螺旋星雲本身就是星系。
這些關鍵證據碎片合起來揭開了膨脹中的宇宙的面紗。
圖解：哈勃在仙女座星系發現的造父變星，命名為M31，為我們打開了宇宙的盒子，給予我們所需的關於銀河系外星系的觀測證據，引出了膨脹的宇宙。(E. HUBBLE, NASA, ESA, R. GENDLER, Z. LEVAY AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM)
哈勃與他的助手米爾頓·胡馬森繼續收集更多旋轉星系變星的數據，這些數據幫助他們推出與其他天體的距離。上世紀20年代末，他們已經擁有足夠星系的數據，對這些工作密切關注的科學家綜合適當的證據就可以得出星系距離-紅移關係。如果你，我生活在那個時代，並知道這些信息，也可以計算出宇宙正在膨脹。
歷史上，1927年，喬治·勒梅特成為提出膨脹宇宙說的第一人。但他的著作以法文發表在一本不知名期刊上，那個時代鮮有人知。1928年，美國科學家霍華德·羅伯遜同樣獨立地將證據碎片整合，計算出宇宙正在膨脹及其原始膨脹率。但是，在一組更大數據的支持下，哈勃1929年發表了突破性著作，得到了大部分的讚譽。
不僅僅是簡單的哈勃定律推算，真正的歷史遠比你所聽聞的故事更為複雜。
我們最令人驚歎的事實之一是宇宙結構本身——空間，並非保持不變，質量體使空間彎折、扭曲；運動的質量體改變空間的性質；漣漪以光速穿過宇宙。時間與空間並不是宇宙分離的、不變的屬性，它們相互聯繫形成我們所知的單一實體——時空。
圖解：膨脹或收縮是包含質量體的宇宙的必然結局，但它的膨脹率及其隨著時間的變化則由你所在宇宙的萬物定量決定。（美國航天局/ WMAP科學隊）
1920年代，我們迎來了宇宙最大的驚喜之一，許多科學家提出了一個前衛的觀點：隨著時間的流逝，空間將因膨脹或收縮被徹底改變。這可不是一些空中樓閣的理論，這一觀點完全可由數據支持。數據顯示，離我們越遠的星系，似乎在以更快的速度遠離我們。與愛因斯坦的廣義相對論一致，這意味著我們的宇宙正在膨脹。1929年以來，我們一直向前探索，從未回頭。
圖解：圖片左邊顯示了物質（圖片上部）、輻射（中部）以及宇宙常數（圖片下部）在膨脹的宇宙中如何隨著時間演化的。右圖顯示的是膨脹率的變化；在宇宙常數下，或者在宇宙常數存在的情況下（這實際上是它在膨脹期間所做的），宇宙膨脹率並未減小，導致了宇宙的加速膨脹。(E. SIEGEL / BEYOND THE GALAXY)
幾代人以來，我們把這個簡單定律稱為哈勃定律（以埃德溫·哈勃命名）——一個遙遠天體視向退離我們的平均速度與距離成正比。即使在今天，將退行速度與表觀距離聯繫起來的常數被稱為哈勃常數。
但問題是，埃德溫·哈勃並非發現這個規律的歷史第一人。儘管1929年哈勃發表了一篇超級論文詳盡地闡述了紅移-距離關係和聯繫它們的比例常數，但比利時科學家喬治·勒梅特僅用了哈勃使用數據資料中的一部分提前兩年提出相同的理論。因此，天文學家們現在將其稱為“哈勃-勒梅特定律”。但究竟是發現了宇宙膨脹，這背後的故事甚至更撲朔迷離。
圖解：主導的廣義相對論的數學十分複雜，廣義相對論本身為它的公式提供了許多可能的解。但只有在限定條件下描述我們的宇宙，將觀測結果與理論預測進行比較，我們才可以得到一個物理理論。(T. PYLE/CALTECH/MIT/LIGO LAB)
首先從艾伯特·愛因斯坦開始，他在1915年提出廣義相對論。愛因斯坦的引力理論在距離很遠質量很小的情況下簡化為牛頓定律，並提供了獨一無二的、符合觀測的預測，相反牛頓萬有引力定律的預測在質量大距離小的情況下與觀測不符。水星軌道是第一個產生謎團的地方，緊接著是日食過程中恆星光線的彎折也無法解釋，愛因斯坦的廣義相對論成功解釋了這些困惑，而牛頓萬有引力論失敗了。
但愛因斯坦意識到，它的理論預測靜止的宇宙是不穩定的，它一定會膨脹或者收縮。然而他並未接受這一強大的預測，而是否定了它，認為宇宙必須是靜止的。他引入宇宙常數去抵消無處不在的引力，用以保持宇宙的恆定，致使他後來將“宇宙常數”稱為他在物理學上犯的“最大的錯誤”。
圖解：維斯托·斯里弗首次提出：平均來說，距離我們越遠的星系，以更快的速度退離我們。多年來，這個觀點向傳統理論發起挑戰，直到哈勃的觀測將碎片整合：宇宙正在膨脹。(VESTO SLIPHER, (1917): PROC. AMER. PHIL. SOC., 56, 403)
甚至在愛因斯坦之前，維斯托•斯里弗進行了大量觀察，這些觀察對於空間膨脹的發現是十分有幫助的。20世紀早期，斯里弗利用他望遠鏡上的新裝置——光譜攝製儀，觀察到我們之後所知的螺旋星雲 。維斯托•斯里弗將來自這些星系的光線分解成他們各自的波長，以識別原子內部發出的光譜線。
我們已經知道原子的工作原理，就可以測量這些譜線向不同波長的系統性位移：如果星系在遠離我們，譜線變紅；如果星系在向我們靠近，譜線變藍。這些旋轉星雲擁有很高的速度無法我們的星系結合，大部分在電磁波譜上顯示為紅移。其中一些運動速度大於其他旋轉星雲。維斯托•斯里弗的研究結果顯示這些旋轉星雲就是星系本身，而且大部分在退離我們。但，斯弗裡並未撥開整團迷霧。
圖解：上圖為膨脹宇宙可能的結局。注意不同模型過去部分的差別，只有擁有暗能量的宇宙符合我們的觀測，而德西特早在1917年便提出了暗能量主導的解決方案。
(THE COSMIC PERSPECTIVE / JEFFREY O. BENNETT, MEGAN O. DONAHUE, NICHOLAS SCHNEIDER AND MARK VOIT)
第二位做出重要貢獻的科學家便是威廉·德西特，他在1917年指出，當你想象的是一個在愛因斯坦常數主導下的廣義相對宇宙是，它會膨脹。更值得擔憂的是宇宙膨脹特性：膨脹是無止境的，會持續進行下去，膨脹率指數形式增長，這意味著離我們越遠的物質將越快遠離我們。
儘管沒有充足的觀測證據可以證明宇宙正在膨脹，德西特指出，如愛因斯坦想象的那樣，廣義相對論下宇宙會膨脹。（也許更令人驚歎的是，德西特所描述的膨脹模型似乎以暗物質的形式存在於我們今天的宇宙中）。
圖解：上圖是用今天現代符號的傳統寫法表示的第一個弗裡德曼方程式，方程左邊詳述了哈勃膨脹率及時空的演化，方程右邊包括不同形式的物質與能量，以及空間曲率。這個方程式本質上是弗裡德曼1922年從他建立的模型中推導出來的，被稱為宇宙學中最重要的方程式。(LATEX / PUBLIC DOMAIN)
1922年物理學家亞歷山大·弗裡德曼發表了一部驚人的著作：為現實世界解決廣義相對論。這個均勻地充滿物質、輻射、空間曲率、宇宙常數以及各種可以想象的東西的宇宙，第一次，有了解決方案。
亞歷山大·弗裡德曼發現，無論如何，宇宙不是在膨脹中就是在收縮中。弗裡德曼認為，如果宇宙中充滿物質，即使是一個完全空無的宇宙，靜止的宇宙都是不穩定的。根據斯里弗的觀測以及近期希伯·柯蒂斯在1920年大辯論中提出的觀點，膨脹的宇宙說背後既有理論支持，又有觀測支持。
圖解：上圖為1887年拍攝的仙女座大星雲的照片，第一次向我們展示了銀河系最近大星系的旋臂結構。圖片看起來像是全白的是因為它是在無濾光線下拍攝的，而不是使用紅、藍、綠光線然後將顏色疊加。自照片拍攝131年來，圖片中可辨認的仙女座大星雲的特徵並沒有發生變化，即使期間有些似乎是隨機發生的恆星和瞬變事件，比如新星和超新星事件。(ISAAC ROBERTS）
但是，96年前，一切都發生了改變，埃德溫·哈勃做出了也許是天文學史上最重要的觀測。他當時正在仙女座大星雲中尋找恆星的爆發，他當時以為這些是新星。1887的年照片們展示了仙女座的螺旋結構，為了解我們與仙女座的距離，哈勃望遠鏡正在觀測這些新星。他發現了一顆、兩顆，然後是第三顆。
之後，不可思議的事情發生了：他發現了第四顆新星，在發現第一顆新星相同的地方。他意識到一顆新星不可能如此快速地恢復精力，他興奮地劃掉字母“N”（代表新星），用紅筆寫上大寫字母的“VAR”（變星）。有了亨麗埃塔·萊維特先前對變星的研究成果，他能夠計算出我們與仙女座的距離，得出的結論是它遠超過銀河系的大小，仙女座本身就是一個星系，而不是星雲，所有的螺旋星雲本身就是星系。
這些關鍵證據碎片合起來揭開了膨脹中的宇宙的面紗。
圖解：哈勃在仙女座星系發現的造父變星，命名為M31，為我們打開了宇宙的盒子，給予我們所需的關於銀河系外星系的觀測證據，引出了膨脹的宇宙。(E. HUBBLE, NASA, ESA, R. GENDLER, Z. LEVAY AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM)
哈勃與他的助手米爾頓·胡馬森繼續收集更多旋轉星系變星的數據，這些數據幫助他們推出與其他天體的距離。上世紀20年代末，他們已經擁有足夠星系的數據，對這些工作密切關注的科學家綜合適當的證據就可以得出星系距離-紅移關係。如果你，我生活在那個時代，並知道這些信息，也可以計算出宇宙正在膨脹。
歷史上，1927年，喬治·勒梅特成為提出膨脹宇宙說的第一人。但他的著作以法文發表在一本不知名期刊上，那個時代鮮有人知。1928年，美國科學家霍華德·羅伯遜同樣獨立地將證據碎片整合，計算出宇宙正在膨脹及其原始膨脹率。但是，在一組更大數據的支持下，哈勃1929年發表了突破性著作，得到了大部分的讚譽。
圖解：圖片是1929年哈勃對於宇宙膨脹的原始觀測，以及隨後更詳細的但不確定的觀測。對比前輩與競爭者，哈勃圖表用更優良的數據清晰地顯示了紅移-距離關係，而現代關於這一塊的理論研究更加深遠。 (ROBERT P. KIRSHNER (R), EDWIN HUBBLE (L))
近期，為幾代人所知的“哈勃定律”被重新命名為“哈勃-勒梅特定律”，但最重要的不是讚揚那些去世幾百年的先輩，而是要讓每個人瞭解我們是如何發現主導宇宙的規則，以及這些規則是什麼。我很樂意把所有物理定律的名字去掉，僅僅以它們的內容為稱謂：紅移-距離定律。不僅僅是一個或兩個人成果取得發現膨脹宇宙的突破，而是本文提到的或未提及的所有科學家的努力。總的來說，重要的是我們對宇宙如何運作有一個基本認識，這也是科學研究的最終遺產。其他的一切只是人類盲目追求榮譽的本性罷了。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. medium- Charmy- Ethan Siegel
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