【作者：黄姤】

固然造父变星的方法可以在丈量天体间隔的范畴里发挥紧张的作用，但是它的实用范畴终究是有限的，对付那些最迢遥的星系必要用一种越发有用的方法去丈量它们的远近，而这个方法便是——「红移法」大概叫做「星系谱线红移法」。

「哈勃定律」——星系的红移和间隔之间的干系

「哈勃」是一位期间的巨人，他在天文学内里据有了举足轻重的职位地方，由于他起首确认了「河外星系」的存在，开创了星系天文学这个新的偏向，更紧张的哈勃还发觉了星系的红移和间隔之间的干系，这个干系称为「哈勃定律」，在天文学研究内里，很少以一小我私家的名字来定名某一个定律的，哈勃定律便是内里为数少少的一个典范，哈勃定律的应用直接开创了观察宇宙学。

哈勃在星系研究内里取得了非常多的结果，此中有一项叫做「星系的分类」，由于在研究星系的历程内里，人们发觉星系的形态纷纭庞大，哈勃对它们举行了形态上的甄别把它们归成了差别的种别，称为叫做「哈勃音叉图」大概叫做「哈勃星系分类图」，在音叉的柄上面漫衍的是「椭圆星系」，在音叉的两头分别是「旋涡星系」和「棒旋星系」，以是哈勃就使用这种形象的分类法把星系分成了「椭圆星系」、「旋涡星系」以及「棒旋星系」这几个差别的种别。

图解：星系分类

哈勃的奉献远不止此，上述提到他最庞大的奉献是发觉了「哈勃定律」，1929年他表了一篇文章，这篇文章非常短只有6页，但这篇文章在观察宇宙学内里起了开创性的奉献，论文所展示的最庞大的结果就在一张图上面，图的横坐是星系的间隔，图的纵坐标是星系阔别退行的速率，依据这些观察的数据点哈勃发觉它们两者之间的遵照一个正比例的干系，于是就用了一个公式「V=HD」，速率即是常数乘以间隔，这个常数用H来表现也便是哈勃名字的首字母称为叫「哈勃常数」，实在哈勃最初得到哈勃定律的时间，他所估量的哈勃常数巨细远远凌驾我们今日当代准确丈量的值，从公式自己来讲哈勃定律最初的效果实在是错误的，但是它所反应的物理的究竟是对的，哈勃定律阐明离我们越远的星系它向退却行的速率就越快。

哈勃定律是当代大爆炸宇宙学的基本

现实上在得到哈勃定律的历程内里，也有不少的天文学家起了要害性的作用，这些天文学家都是巨人暗影下的好汉，今日重要先容2位好汉：

• 第1位「斯里弗」

斯里弗在星云光谱研究范畴起了开创性的作用，别的人的奉献无法与他相作相比，实在哈勃定律里得到的星系的间隔和退行速率，这个退行速率现实上重要来自于斯里弗的观察效果，而斯里弗的观察发觉有许多星系光谱内里的汲取线与在试验室内里得到的雷同元素的谱线位置并不完全符合，它们差别水平都向红端也便是向越发长的波段产生了偏移，依据「多普勒效应」就反应了星系在阔别我们，阔别的速率就反应了谱线位移的水平，是以斯里弗现实上是第1次得到了大概说体系性地得到了星系谱线位移如许一个究竟。

而实在斯里弗的奉献还不但限于这些，他还初次发觉了星系的转动，由于星系团体在阔别我们，假如去观看星系内里的细节会发觉它差别的位置阔别我们的速率是纷歧样的，实在这反应了星系自己的在转动，以是得到的速率是星系退行速率和它转动速率的综合，他乃至还得到了一个越发有效的结论，便是他发觉了银河系的「本动」。相称于一个天体和它四周的一批邻人作为一个小团体，在这个团体内里它自身所孕育发生的活动。

举例阐明：

在高速公路上你开着一辆车在行驶，在你四周也有其他的汽车，假如你开的车和其他的汽车连结一样速率的话，那么这个时间你看到你前后左右的车和你的间隔是稳定的，假如你的汽车的速率比其他车的速率更快的话，那么这个时间你会看到你火线的车离你越来越近，尔后方的车离你越来越远，这个速率就称为「本动」。

斯里弗在研究差别偏向星系的谱线位移，发觉星系退行的偏向实在是有必然的选择性的，这个选择性它真实的物理缘故原由现实上是由银河系的活动是造成的，假如银河系在活动的话，就阐明银河系实在并不是宇宙的中间，银河系也只是一个一般的星系，这个看法比哈勃发觉河外星系早了8年，但黑白常惋惜的是斯里弗这些奉献并没有被众人广泛认可。

• 第2位「赫马森」

这是一个非常有传奇性的天文学家，他是一位辍学的天文学家，在他14岁的时间他去观光了威尔逊天文台，从今他就爱上了这个地方，他就不再念书了到天文台去做输送修建天文台东西的骡夫，别的还做天文台的看门人，厥后他渐渐地成为了天文台的观察助理，赫马森这小我私家有个特点便是心灵手巧，以是他很快就成为威尔逊天文台压倒一切的观察天文学家，哈勃厥后做更大范畴的谱线红移丈量的时间重要寄托的助手便是赫马森，是以在某种水平上赫马森乃至比哈勃做出了更多的奉献。

赫马森通过观察更多准确的丈量所得到的哈勃干系图，这个时间星系的漫衍与哈勃干系就非常符合了，比哈勃当初得到的大略效果要准确许多，他的观察效果建立了哈勃定律的有用性。

哈勃定律与宇宙膨胀理论的干系

哈勃定律所形貌的是星系退行速率的巨细和星系间隔之间的干系，那么哈勃定律是不是真的反应星系在阔别我们呢？是什么造成了星系的退行？

天文学家信赖哈勃定律实在跟我们整个的宇宙的布局有非常紧密的联系关系，起首可以使用哈勃定律去器量星系究竟离我们多远，只要对某一个星系丈量了它谱线的红移量，就可以用哈勃定律去把间隔测定出来，我们今日得到宇宙内里的星系漫衍大概说宇宙内里的大标准布局，重要依靠于星系红移的丈量，知道了间隔就可以研究星系在宇宙内里时间上的演化。

普通来讲天文学如今信赖造成星系退行的缘故原由并不是星系真实的活动，它实在是因为宇宙的膨胀所造成的，从斯里弗的期间人们就已经了解到我们丈量到的绝大部门星系它们都在退行，假如这种征象是因为星系自己活动造成的话，应该会发觉至少一半左右的星系在向着我们活动，约莫别的一半的星系在背离我们活动，但是我们如今看到除了隔壁的几个星系之外，绝大部门星系都在阔别我们，以是唯一大概的解说便是因为宇宙膨胀而造成的。

举例阐明：

我们去吹一个气球，气球上的花点会随着气球的膨胀而相互阔别，花点之间的间隔会变得越来越远，但实在那些花点并没有产生真实的活动，它是因为参考系的改变而产生改变。

膨胀宇宙这个看法对付人们的宇宙观孕育发生了非常大的打击，由于在那曩昔人们都以为宇宙应该是永恒稳定的，包罗像牛顿、爱因斯坦这些巨大的科学家都认可这一点，但是膨胀宇宙的发觉就彻底地否认了如许的看法，爱因斯坦在引力场方程应用到研究宇宙布局演化的时间，为了包管这个宇宙是一个静态的、稳定的，他人为地参加了一个称为宇宙学常数如许一个物理量，但是他知道宇宙膨胀这个究竟之后就非常悔恨，他以为引入宇宙学常数是他平生中所犯的一个最大的错误，厥后宇宙学常数又有了新的物理寄义。

既然宇宙如今在膨胀，假如让时间倒流回溯到已往的时候，宇宙肯定曾经处于一个非常小的物理状态，宇宙应该有一个出发点，时间也一样会有一个出发点。

大概有人对这个推论会有些猜疑，假如宇宙是一个气球的话，这个气球现在很大，假如让气球回来到很小的一个状态，谁人时间宇宙大概会变得非常热，大概在内部会有非常大的压强会抗击它紧缩如许一个趋向，但究竟上并不完满是如许子的，只管宇宙在已往曾经非常热，但现实上热大概是能量，自己也意味着质量，而质量又意味着引力，以是引力在宇宙的已往曾经据有了主导职位地方，以是宇宙劈头于一个奇点是大部门天文学家的一个共鸣，这便是所谓的当代大爆炸宇宙学。

（黄姤）结语：哥白尼革命

哈勃定律的发觉，对付人们的宇宙观的转变起了非常庞大的促进作用，正如闻名的宇宙学家惠特罗所说：“如同400年前的哥白尼革命，哈勃已经庞大地转变了人类对宇宙的看法。”

天文学家一代一代颠末本身的高兴，对宇宙有了越发深入的看法，哈勃定律反应了整个宇宙在膨胀，阐明宇宙是处于一个改变的状态的。

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