今年是一個令人難以置信發現的90週年紀念：宇宙在膨脹。這一發現是由埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)帶頭進行的，哈勃太空望遠鏡就是以他的名字命名。作為加州洛杉磯威爾遜山天文臺的天文學家，哈勃擁有當時最先進的設備，尤其是100英寸(2.5米)胡克望遠鏡。該望遠鏡建於1917年，在1949年之前一直是地球上最大的望遠鏡。根據卡內基科學研究所(Carnegie Institution for Science)的說法：自1919年以來，哈勃一直在天文臺發現新的星系。1923年他發明了一種測量遙遠星系與銀河系之間距離的方法，其中包括計算另一個星系恆星的實際亮度，然後將其與它們在地球上的亮度進行比較。
博科園-科學科普：這項研究工作帶來了另一個啟示，根據卡內基研究所的資料，哈勃還知道早期天文學家韋斯托·梅爾文·斯萊弗(Vesto Melvin Slipher)的研究工作，他發現，通過觀察來自銀河系光的波長變化，可以測量出一個星系向銀河系移動或遠離銀河系的速度有多快。這種測量方法被稱為多普勒頻移，其原理與救護車警報器接近、經過和後退時發生的音高變化相同，只是用光代替了聲音。在光的情況下，物體向靜止的觀察者發射的波長似乎更頻繁，因此藍色更藍。從後退物體發出的波長似乎不那麼頻繁，因此更紅。
科學家使用宇宙距離階梯來測量宇宙的膨脹速度。這個階梯，在這裡象徵性地顯示，是一系列恆星和星系中其他已知距離的物體。通過將這些距離測量值與物體遠離我們的速度結合起來，科學家可以計算出膨脹率。圖片：NASA/JPL-Caltech
有了關於其他星系距離和多普勒頻移的信息，哈勃和同事在1929年發表了一篇論文，這篇論文將改變天文學。這篇題為“星系外星雲之間距離和徑向速度關係”的論文證明，從銀河系可見的星系似乎都在加速遠離(1929年1月17日，這篇論文被“轉交”給了美國國家科學院)。哈勃和合作者觀察到的正是宇宙本身膨脹，用一個著名的比喻，星系就像宇宙麵包麵糰裡的葡萄乾。當面團膨脹時，所有的葡萄乾會分開，但是它們仍然粘在同一個麵糰裡。這一發現使計算宇宙年齡成為可能：大約137億年。在哈勃小組報告他們的發現90年後，科學家們仍在試圖瞭解這種膨脹是如何發生的。
去年，天文學家使用以哈勃命名的望遠鏡報告說：膨脹速度比預期的要快——準確地說，是每秒73公里每百萬秒。一個百萬秒差距是330萬光年，所以這個測量意味著距離地球330萬光年，一個星系似乎以每秒73公里的速度後退。幾個月後，同樣的研究人員發現，宇宙中更遠的區域似乎擴張得更慢，速度為每秒67公里/百萬秒。這種差異表明，某些東西（也許是暗能量或暗物質）正在以我們尚未理解的方式影響著宇宙膨脹。
博科園-科學科普｜文：Stephanie Pappas/Live Science
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