“红色”和“蓝色”的星系

在现知宇宙的最边缘，除了利用多普勒效应外无计可施。这是光的一个特性，当发出光的物体远离观察者时，光变得有点红，当物体靠近观察者，光变得有点蓝。20 世纪 40 年代末，恰恰是利用了多普勒效应，埃德温·哈勃才发现了宇宙的膨胀：除少数星系外，黄他所有的星系都在远离我们的银河系。事实上，它们发出的光线产生了向红色移动的效果，即“红移”，借助它们光谱中吸收谱线的位置是可以测量的。我们知道，每条谱线对应一种化学元素，每种化学元素吸收确定波长的光。因此，如果发现某种化学元素的吸收谱线在光谱内发生移动，那么就可以确信，发出光的星系正在移动：如果谱线移向红色，表明星系在退行；如果谱线移向蓝色，星系就在靠近我们。借助多普勒效应，人们还明白了星系退行的速度有多快。不仅如此，退行速度和距离之间存在着一种精确的关系，在这种关系中出现了一个重要的数，即哈勃常数。这样，测量一个星系的红移，就能得出它的距离。惟一的问题是哈勃常数的值，对此争论了数十年，近几年似已达成约为 60 公里/（秒·百万秒差距）共识。由此可知，对于最为遥远的星系来说，它们与地球之间的距离超过 100 亿光年。