網絡上一直有人在質疑宇宙膨脹，覺得科學家也是隨意猜測，沒有什麼確鑿證據證明。甚至有人認為，宇宙為什麼不會是在膨脹和收縮的交替中進行呢？
但科學從來也容不得信口開河，胡亂猜測。
其實宇宙膨脹的證據早在100年前就幾乎是鐵板釘釘了，發現這個證據的是美國著名天文學家埃德溫·哈勃。
如果現在有誰不是胡思亂想，而是認真研究，拿出能夠證明宇宙是在膨脹和收縮交替進行的確鑿證據，諾貝爾物理學獎就等著他去拿了，而且會替代哈勃成為新的宇宙理論一代宗師。
宇宙膨脹是科學論證的結果，不是憑空猜測。
宇宙在膨脹，而且在加速膨脹，是100年來天文觀測發現，且有越來越多的證據支撐。
最早的證據是星系紅移，哈勃這個驚天動地的發現，徹底推翻了科學界堅持幾百年的靜態宇宙觀，從而為大爆炸宇宙標準模型奠定了最堅實的基石。
哥白尼提出日心論，打破了宗教對天體運行的魔咒；伽利略製造望遠鏡觀察天體，用馬燈測量光速，催生了現代科學的萌芽。
因此科學史一般把伽利略作為現代科學的鼻祖。
但伽利略那個時代觀測條件有限，認定宇宙是靜態的。
靜態宇宙觀認為，宇宙無邊無際無始無終，從來就是這個樣子，永遠不會改變。
改變的只是局部日月星辰斗轉星移，整個宇宙是不變的。
這種認識根深蒂固的統治者科學界，一直統治了幾百年。
從牛頓到卡文迪許，一直到愛因斯坦，都沒有人質疑。
但愛因斯坦發現了不對勁的地方。
根據其廣義相對論引力場方程，必然得出一個不停變化動態宇宙的解。
為了迎合靜態宇宙的主流學說，他只得在自己方程里加入了一個“宇宙常數”，以使方程能夠自圓其說。
這個方程就是從Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv變成了∧gμv+Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv，其中的“∧”就是宇宙常數。
愛因斯坦得知哈勃發現星系紅移的消息，立即趕到哈勃所在的威爾遜天文臺進行驗證，並馬上承認了自己引力場公式的錯誤，拿掉了那個“宇宙常數”，恢復了動態宇宙的結論。
根據愛因斯坦場方程，可以預言出很多宇宙現象，這些宇宙現象只能在動態宇宙，也就是宇宙膨脹的情況下才能夠出現。這些預言包括黑洞、引力波、引力透鏡、時空彎曲等等。
這些預言都被後來的觀測發現所證實，這也是宇宙膨脹的重要證據。
可見光的多普勒效應是觀察星系紅移的依據。
所謂星系紅移，是根據光的多普勒效應得到的。
在討論多普勒效應前，我們先來了解一下可見光的本質和特點。
可見光就是我們眼睛能夠看到的光，是電磁波譜中的一小段，波長在380nm~760nm之間。
但這個可見光並不是單色光，而是複合光，就是有若干種顏色集合形成的，人們把它主要區分為紅橙黃綠青藍紫等七色。
通過三稜鏡，複合光會發生色散，我們就可以看到這些彩色的光。
這七色光的波長不一樣，其中紅光最長，紫光最短。
這些單色光的波長分別為：紅光620~760nm，橙光590~620nm，黃光570~590nm，綠光490~570nm，青光480~490nm，藍光450~480nm，紫光380~450nm。
多普勒效應最早發現在聲波上。
率先發現聲波多普勒效應的是奧地利物理學家及數學家克里斯琴·約翰·多普勒，他在1842年發現聲波波長和頻率會隨著接近或離開的速度發生變化，人們就把這種效應以他的名字命名，叫多普勒效應。
聲波的多普勒效應，就是聲音在靠近我們時，我們聽到的聲音會比平常變得高昂，如果離我們遠去時，我們聽到的聲音會變得低沉。
平時我們聽到救護車或警車或火車鳴笛靠近和遠離時，都會有這種感受。
這是因為聲波高速靠近我們時波長和頻率會受到壓縮，而遠離我們時波長頻率會被拉伸，而且這種波長和頻率變化與速度成正比。
聲波多普勒效應計算公式為：靠近波源時λ'=（u+v）/λ或遠離波源時λ'=（u-v）/λ。
式中，λ'為觀測到的頻率，u為波在該介質中移動速度，v為觀測者相對波源的移動速度。
多普勒效應是一個普遍規律。
後來的研究發現，多普勒效應會發生在一切以“波”的形式傳播的事物上，光波在移動時也有這種現象。
光的多普勒效應是光源高速靠近時光譜會向藍方移動，遠離時會向紅方移動。紅移量或藍移量同樣與速度成正比。
計算光波多普勒效應公式有三個：
光（電磁波）的多普勒效應計算公式分為以下三種：
1、縱向多普勒效應：f'=f[(c+v)/(c-v)]^(1/2)，其中v為波源與接收器的相對速度，c為光速；
2、橫向多普勒效應：f'=f(1-β^2)^(1/2)，其中β=v/c；
3、普遍多普勒效應：f'=f [(1-β^2)^(1/2)]/(1-βcosθ)，其中β=v/c，θ為接收器與波源的連線到速度方向的夾角。
縱向與橫向多普勒效應分別為θ取0或π/2時的特殊情況。
這樣，人們在觀測遠方光源移動時，就能夠知道它是在像我們靠攏，還是離開我們，而且能夠通過光譜藍移和紅移的值，計算出靠近或遠離我們的速度。
哈勃的發現確定了宇宙在膨脹，靜態宇宙觀從此壽終正寢。
哈勃經過長期觀測和研究，發現了四面八方的星系都在“紅移”，也就是遠離我們而去。進一步研究發現，星系紅移各向同性，並且與距離成正比關係，也就是說，距離越遠越快，距離越近越慢。
這就說明，宇宙沒有中心，就像一個氣球表面，隨著氣球的膨大，每一個氣球表面的點都在相互分開。
這樣就可以追溯過去，這些星系昨天比今天更相互靠近一點，去年比今年更相互靠近一點，在很久以前，這些星系是集中在一個點上。
這個發現說明了兩點：1、宇宙在膨脹；2、宇宙過去是由一個點爆炸或者叫膨脹開來的。
後來科學界經過觀測研究認為，宇宙起源於一個無限小的奇點，爆炸發生在138億年前。
哈勃根據觀測發現和研究，創建了哈勃定律，其表達式為：Vf=HcxD。
其中，Vf為天體遠離的速率，單位km/s；Hc為哈勃常數，單位：km / (s·Mpc)；D為相對地球的距離，單位：Mpc （百萬秒差距）。
一個pc（秒差距）約3.26光年，一個Mpc約為326萬光年。
所謂哈勃常數就是在距離我們326萬光年的地方，星系離開我們的速度。有了這個速度，我們就能夠測算出宇宙任何一個距離離開我們的速度。
根據哈勃常數計算，宇宙膨脹整體疊加超過光速三倍。
這些年各國科學團隊用不同的方法測得的哈勃常數值相互有一些出入，平均約在71km/s·Mpc。
也就是說在距離我們326萬光年的地方，星系離開我們的速度為每秒約71公里。
現在科學界認為宇宙可觀測半徑約465億光年，這樣根據哈勃定律，代入哈勃常數，計算可得距離我們最遠的星系，離開我們的速度達到光速的三倍多。
這就是宇宙膨脹超過光速的由來。
但這只是疊加速度，從近距離看，速度是很慢的。
根據計算，如果在326萬光年出，宇宙膨脹速度為71公里（71000米）每秒，那麼在距離我們1光年處，根據哈勃定律Vf=HcxD計算，可得：
Vf=71000x(1/3260000)≈0.022m/s
也就是說在距離我們1光年的地方，宇宙膨脹速率約為2.2釐米每秒。
但事實上，宇宙膨脹只是在大尺度發生，而在較小尺度，星系和恆星之間更大的概率是在受到萬有引力影響，所以在較近的宇宙空間，星系之間更多的是相互吸引靠近。
比如我們銀河系和仙女座星系，每秒都在以約200公里的速度靠近，在未來的40億年內，兩個星系會發生碰撞融合。
自從哈勃發現並證實了宇宙星系全面紅移，靜態宇宙觀就壽終正寢了，動態宇宙論成為科學界的共識，而其中的核心理論就是大爆炸宇宙標準模型。
哈勃的發現和研究確立了宇宙膨脹學說，他作為星系天文學的創始人和觀測宇宙學的開拓者，被譽為星系天文學之父。世界上第一臺最重要的太空望遠鏡以他的名字命名，這就是著名的哈勃空間望遠鏡。
彭齊亞斯和威爾遜就是利用這種望遠鏡發現了宇宙微波背景輻射
100年來，宇宙膨脹的證據越來越多，沒有一例反證。
宇宙微博背景輻射被認為是有一個最重要證據。這是從遙遠138億光年經過138億多年傳來的大爆炸餘燼，還殘存著一點微弱的光輻射，這種輻射充斥著宇宙，很弱，溫度只有2.7K，也就是-270.45℃。
但這個輻射1964年被兩位年輕的工程師~彭齊亞斯和威爾遜發現並證實，由此他們獲得了1978年諾貝爾物理學獎。
2014年3月17日美國物理學家宣佈，首次發現了宇宙原初引力波存在的直接證據。原初引力波就是宇宙大爆炸時刻發出的引力波，科學家們在南極地下深處探測到了這種波特殊的偏振模式。
還有各種遙遠星系觀測、超新星觀測都證明宇宙在加速膨脹，而暗物質和暗能量的研究為宇宙星系形成以及膨脹的機制增添了證據。
迄今，並沒有一例反證認為宇宙沒有膨脹，更沒有宇宙在收縮的任何證據。
這就是現代天文學的結論。
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