擴(kuò)張的宇宙（１９２９年）等

擴(kuò)張的宇宙（1929 年）

埃德溫#8226;鮑威爾#8226;哈勃（1889～1953年）

美國天文學(xué)家埃德溫#8226;哈勃利用安裝在威爾遜山天文臺上的2.5 米虎克望遠(yuǎn)鏡，證實(shí)了1914年維斯托#8226;梅爾文#8226;斯里弗所獲得的光譜數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表明那些被稱為星云的模糊不清的光區(qū)其實(shí)是和銀河系一樣的遙遠(yuǎn)的星系。哈勃進(jìn)而將這些星系分為標(biāo)準(zhǔn)螺旋、條形螺旋、橢圓形及不規(guī)則形。他起初認(rèn)為他的結(jié)構(gòu)圖代表著演化的次序，但后來他自己對此也產(chǎn)生了懷疑。我們現(xiàn)在已經(jīng)知道的確并非如此。

斯里弗花費(fèi)數(shù)百小時測算來自遙遠(yuǎn)的模糊的螺旋星云的光譜，朝向光譜紅色一端的“多普勒紅移”表明所有的星云離我們都越來越遠(yuǎn)。1925年，他利用這種“紅移”計算出44 種輻射速度。最高的速度超過1 000 千米／秒。斯里弗肯定這種星云位于銀河系以外。哈勃花費(fèi)了大量精力估算它的距離。到1929 年，哈勃已收集了49 片星云（現(xiàn)在稱為星系）的數(shù)據(jù)資料。他驚奇地發(fā)現(xiàn)星系越遠(yuǎn)，紅移速度就越快（也就是說遠(yuǎn)離的速度越快）。這種相對關(guān)系表明宇宙在擴(kuò)張，而且有著確定的起源時間；這些發(fā)現(xiàn)與愛因斯坦的廣義相對論的預(yù)測相吻合。宇宙學(xué)家喬治#8226;勒梅特和亞歷山大#8226;弗里德曼將廣義相對論向前推進(jìn)了一步。

速度－距離比例后來被稱為哈勃常數(shù)，也就是宇宙擴(kuò)張的速度。而距離－速度的比例則為宇宙的年齡，即大爆炸后流逝的時間。令人遺憾的是，哈勃最初估計宇宙的年齡只有幾十億年，甚至比地球還要年輕。如今人們已經(jīng)重新估算了星系距離，關(guān)于宇宙年齡的分歧也已彌合，一致的看法是130億年。

創(chuàng)世余暉（1965 年）

阿諾#8226;阿蘭#8226;彭齊亞斯（1933～），羅伯特#8226;伍德羅#8226;威爾遜（1936～）

1931 年，喬治#8226;勒梅特提出宇宙的所有內(nèi)容物最初擠在球形的“原始原子”中，體積大約為太陽的30倍。

喬治#8226;伽莫夫、拉爾夫#8226;阿爾夫和羅伯特#8226;赫爾曼對這種密度超高狀態(tài)下的溫度和能量進(jìn)行了探究。1949 年，他們提出宇宙起源于一次巨大而熾熱的爆炸。他們演示了在這個巨大的火球中，核反應(yīng)是如何將氫原子核（質(zhì)子）和中子轉(zhuǎn)變成氦，解釋了在那些古老的星體中，通過這種方式轉(zhuǎn)變而來的元素究竟占多大比例，預(yù)測了產(chǎn)生的輻射如何隨著宇宙的擴(kuò)張變得稀薄、冷卻，使得天空“閃耀”著微弱的溫度大約為5開氏度的微波。

1950 年，英國天文學(xué)家弗雷德#8226;霍伊爾否定了這種“宇宙大爆炸”理論。他贊同“穩(wěn)定狀態(tài)”的宇宙模式。在這種狀態(tài)下，新的星系的不斷形成填充宇宙擴(kuò)張的局部區(qū)域。這兩種宇宙形成理論爭論了15 年，直到1965 年阿諾#8226;彭齊亞斯和羅伯特#8226;威爾遜偶然發(fā)現(xiàn)了微波背景輻射，當(dāng)時他們正試圖清除掉無線電設(shè)備中“ 咝咝”的雜音。它的溫度是27開氏度。

1992 年，宇宙背景探測者衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)背景輻射幾乎完全停留在2.726 開氏度，但衛(wèi)星獨(dú)特的微波輻射計卻探測到輻射有輕微的波動——溫度偏差在10－5（即10 萬分之1）。如果輻射是一成不變的，那可能就難以解釋早期宇宙中的物質(zhì)是如何在大爆炸大約30 萬年后凝聚成星體和星系的。

巨型吸引子（1900年）

艾倫#8226;德雷斯勒，桑德拉#8226;費(fèi)伯（1914～）

在延伸的宇宙中，所有觀察者都將自己視為延伸的中心。所有的星系團(tuán)根據(jù)與觀察者相應(yīng)的距離以一定速度越來越遠(yuǎn)離其他所有星系團(tuán)——這一大規(guī)模運(yùn)動模式被稱作“哈勃流動”。但結(jié)果證明我們局部的超星系團(tuán)——包括銀河系、處女座星系和千萬個其他星系——會偏離純哈勃流動時遵循的軌道。事實(shí)上，我們正在以600 千米/秒的速度向半人馬座星群移動。

1990 年，美國天文學(xué)家艾倫#8226;德雷斯勒和桑德拉#8226;費(fèi)伯提出，受到一個集中了巨大質(zhì)量的引力場—— 被稱作“ 巨型吸引子”——的拉力，我們與鄰居正像一條河一樣朝那個方向流動。據(jù)估計這一巨型吸引子距我們約1.47 億光年，遺憾的是，它的大部分都隱藏在銀河系的塵埃后面了。人們還估計它的總質(zhì)量有5×1016 個太陽大。

在巨型吸引子控制的區(qū)域迄今只發(fā)現(xiàn)約7 500 個星系，因此這一質(zhì)量約90％的部分肯定是以未知的“ 暗物質(zhì)”形式存在的。暗物質(zhì)控制著銀河系自轉(zhuǎn)的某些方面以及星系間的引力相互作用。人們雖然“看不見”，但它肯定產(chǎn)生引力作用。確定暗物質(zhì)的組成部分是現(xiàn)代宇宙論最大的挑戰(zhàn)之一。

已經(jīng)有人提出幾種建議，或許周圍的球形區(qū)域給含有巨量壓縮光環(huán)物體的每個星系都“ 罩上了光環(huán)”。這些物體可能是噴出的木星大小的行星、微弱的褐色小恒星、寒冷的白色小恒星或恒星質(zhì)量的黑洞。或許暗物質(zhì)的成分是寒冷的弱相互作用的巨大微粒，這些微粒流過太空，恰好穿過地球，沒有與正常的原子、電子或輻射相互影響。或許它溫度高，采取的形式是巨量微中子。目前，問題比答案還要多。

行星世界（1995 年）

邁克爾#8226;梅厄（1942～），迪帝爾#8226;奎洛茲（1966～）

20 世紀(jì)80 年代后期以來，兩組天文學(xué)家，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的邁克爾#8226;梅厄和迪帝爾#8226;奎洛茲與加利福尼亞圣弗蘭西斯科州立大學(xué)的保羅#8226;巴特勒和杰弗#8226;馬西一直在友好地競爭，為尋找新行星觀察附近類似太陽的恒星的光譜。1995 年10月6 日，梅厄和迪帝爾宣布他們發(fā)現(xiàn)了約有51 個飛馬星座大小的行星。該行星至少是木星質(zhì)量的0.47 倍，并每4.229 天繞行一次。后來于1996 年1 月16 日，巴特勒和馬西宣布他們發(fā)現(xiàn)約有47 個大熊星座和70 個處女星座大小的行星。

1996 年以來，行星的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成為一個有規(guī)律的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)行星時所選擇的方式?jīng)Q定了新行星系與我們生活的星系大不相同。