让爱因斯坦认错的牛人：提起“哈勃”你只知道望远镜？
他改变了人们对宇宙的看法如今，天文学家正朝着他开创的方向研究宇宙一架在太空中观测天空的巨型望远镜以他的名字命名他就是美国天文学家埃德温·哈勃
埃德温·哈珀
埃德温·哈珀出生于美国密苏里州他在芝加哥大学学习，直到毕业多年后，芝加哥大学的很多老师仍然记得他这个高大腼腆的男生，长得帅，不善言辞，不爱社交除了语言课，他其他成绩都很优秀他出色的运动技能使他在学校很出名仅在1906年的一次田径比赛中，他就一口气拿下了撑杆跳，铅球，铁饼，链球，立定跳高，助跑跳高，接力赛七项冠军同年，他在伊利诺伊州创下跳高纪录除了田径，他还喜欢篮球，足球和长跑在一群热爱长跑的男生中，他总能看到这个高个子
1914年5月，哈勃实现了自己的梦想，来到芝加哥天文台学习和工作1917年在这里获得博士学位后，哈勃收到了加利福尼亚州帕萨迪纳市威尔逊山天文台的邀请这是一个极好的机会，但在博士答辩后，因为一战的爆发，他参了军，1919年，他身着军装来到威尔逊山天文台
哈勃和他的妹妹露西。
幸运的是，哈勃在正确的时间来到了正确的地方当时天体物理学作为一门新学科刚刚起步，威尔逊天文台成为这一领域的观测中心当时世界上最强大的天文观测工具——胡克望远镜，经过近10年的组装才刚刚建成雄心勃勃的哈勃脱下制服，开始工作
胡克望远镜
在接下来的10年里，哈勃开始研究关于宇宙的两个最基本的问题宇宙有多大你活了多久要理解这两个问题，我们需要知道一个星系离我们有多远，以什么方式运动天文观测日复一日，年复一年，在一个冬夜的山顶上，你要忍受刺骨的寒风，白天你要面对复杂而毫无生气的数字对于一般人来说，这是一项孤独的工作，但哈勃却痴迷于此
这一时期的著名天文学家，哈佛大学的哈罗·沙普利，就是后来他遇到的最有力的竞争对手之一，因为刚刚完成对银河系尺度的测量而闻名于世就在这时，哈佛学院天才女天文学家亨利埃塔·埃塔勒·莱维特提出了一个非常巧妙的方法，即以造父变星作为天体距离的基准，这成为了哈勃工作的基础
造父变星是一种具有心跳特征的红巨星，通常被称为标准烛光星在燃烧剩余燃料的过程中，造父变星不仅非常明亮，而且具有特定的亮度变化周期，因此很容易识别
可以通过它们在天空中的不同角度计算出造父变星的相对位置，然后通过观测造父变星的亮度计算出银河系与地球的相对距离沙普利得到的结果是，银河系的宽度是30万光年但根据目前的测量结果，银河系整体就像一个中心略厚的大圆盘，直径10万光年，中心厚1.2万光年当时因为沙普利的名声，天文学上普遍认为30万光年是宇宙的尺度
自1919年以来，哈勃在加利福尼亚州的威尔逊山天文台观察了几个螺旋星系，包括仙女座和三角龙，并测量了它们到地球的距离。
1923年10月，他有了第一个新发现，那就是仙女座M31星云中的一颗新星他仔细查看了包括沙普利在内的其他天文学家过去在相同位置拍摄的照片，确定该恒星为仙女座变星，于是他用洛伊维特的方法测量了变星的距离他发现这颗变星所在的M31星云距离地球数百万光年起初，他怀疑自己的结果接着，他考察了其他几个旋涡星系，包括三角形，发现这些星系也远在银河系之外不仅如此，它们本身也有数百万颗恒星，就像银河系一样
哈勃观测的结果表明，实际宇宙比人们想象的要大得多，银河系只是宇宙中的星系之一这个结论在当时很难接受，无疑颠覆了前人对宇宙的认识，就像当初日心说取代地心说一样
哈勃的发现遭到了包括沙普利在内的许多天文学家的反对尽管如此，他还是在《纽约时报》上发表了他的观察和想法他正式向美国天文学会提交了论文，并于1925年3月15日在美国国家科学协会公报上发表《纽约时报》称这是一项重大发现，并在报道中说:哈勃博士发现的旋涡星云证实了它是一个和我们地球一样的‘宇宙岛’世界后来的天文观测证实了哈勃是正确的哈勃的发现将人们对宇宙边界的认识扩展了数百万光年由于这一伟大发现，哈勃获得了美国科学院奖和伯顿·利文斯顿委员会颁发的奖金
哈勃的成就只是开始，他又有了更大的突破1929年，他用帕洛马山天文台的5米望远镜对过去发现的星系逐一进行了重新审视他发现从遥远星系发出的光波波长都变长了，谱线都向红端移动这无疑是光波中多普勒效应的反应，被称为红移现象，是光源远离我们的结果哈勃得出结论，遥远的星系不仅正在远离我们，而且正在相互远离
有了这个发现，哈勃非常兴奋，他利用光谱的红移来计算遥远星系相互远离的速度经过仔细研究，他发现了一个重要的规律，那就是星系相互远离的速度与它们之间的距离成正比后来这个定律被称为哈勃定律，速度与距离的比值就是哈勃常数
哈勃随后的结论更是惊天动地他说，这意味着宇宙可能是从一个不可思议的大爆炸开始的，即big bang关于BIGBANG，哈勃的说法与比利时牧师乔治·勒迈特的说法如出一辙，但两个人通过不同的途径得出了相同的结论，一个来自天文观测，一个来自理论推导
1927年，勒迈特首先得到了爱因斯坦引力场方程的解根据这个解的性质，他指出宇宙正在膨胀同时，他第一个提出宇宙起源于一种原始原子因为这个不稳定的原始原子的大爆炸，造就了现在的宇宙，而且宇宙还在膨胀不幸的是，勒迈特的论文发表在一个不知名的期刊上，没有引起人们的注意勒迈特的理论计算和哈勃的观测一拍即合，来自同一个时期，所以对天文学产生了强烈的震撼
哈勃的发现引起了轰动，颠覆了过去认为宇宙并不像人们想象的那样稳定静止的传统天文观点在哈勃发现之前，爱因斯坦知道他的引力场方程给出了膨胀宇宙的解决方案可是，爱因斯坦认为宇宙应该处于稳定状态为了维持宇宙的稳定，他在方程中加入了一个宇宙项
世界著名的老物理学家爱因斯坦得知哈勃的结果后，前往威尔逊山与哈勃见面表示感谢，并称自己犯了一生中最大的错误。
左起第二人是哈勃，第四人是阿尔伯特·迈克耳孙，第五人是爱因斯坦，摄于威尔逊天文台图书馆。
在十多年的观测中，哈勃获得了46个河外星系的数据，所有这些结果无一例外地符合哈勃定律哈勃对宇宙膨胀的发现证实了意大利天文学家勒迈特关于宇宙起源的假设他和勒迈特一起推动了天文学的进步，导致了大爆炸理论的出现，并开创了宇宙学
哈勃与发现红移的天文望远镜的照片
人们往往对宇宙的膨胀有一个误解，认为宇宙中星系的后退就像球体的膨胀事实上，宇宙的膨胀与球体的膨胀有着本质的不同球体的膨胀以一点为中心向外膨胀，但宇宙的膨胀不仅没有中心，而且各个方向都是均匀的换句话说，宇宙的膨胀是以时空中的任意一点为中心，向外扩散
哈勃常数标志着宇宙的膨胀速度，但这个膨胀速度不同于一般的速度，其单位分母为一百万秒差距，即每秒每一百万秒差距千米百万秒差距是一个距离单位，其大小约为326万光年因为这个距离加到了哈勃常数单位的分母上，宇宙常数的意义就变得和一般的速度不一样了宇宙常数的值约为每秒每百万秒差距68公里，这意味着距离观察者每百万秒差距的距离，星系之间的距离每秒增加68公里因此，离观察者越远，宇宙的倒退速度越快，而这种倒退的奇特性质就是宇宙膨胀没有中心的表现
哈勃一生致力于天文学，他改变了人们对宇宙的认识可惜当时的诺贝尔委员会没有认识到哈勃的成就在天体物理学上的价值，也没有给予足够的重视天文学界并没有做好足够的准备来接受这一有价值的成果，所以在当时，哈勃的发现并没有得到应有的影响1953年，哈勃因突发心脏病去世他去世后不久，诺贝尔奖委员会做出回应，将天文学成就纳入评审范围
半个世纪后，人们开始意识到这个世纪最伟大的天文学家的重要性日前，美国发行了纪念哈勃的邮票邮票的设计者维克多·斯塔宾在设计文件中写道:哈勃是浩瀚宇宙的开创者，也是复杂宇宙的揭示者正是他对遥远星系细致严谨的研究，证明了河外星系的存在如果他没有在1953年突然去世，那一年的诺贝尔奖就属于他了
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