哈勃红移 | 著名实验

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先说结论：哈勃红移是宇宙大爆炸和宇宙膨胀的直接证据，所有的行星都在离我们远去。

大爆炸理论最早也最直接的观测证据包括从星系红移观测到的哈勃膨胀、对宇宙微波背景辐射的精细测量、宇宙间轻元素的丰度（参见太初核合成），而今大尺度结构和星系演化也成为了新的支持证据。这四种观测证据有时被称作“大爆炸理论的四大支柱”。

 

 

简要解读：遥远星球上的某个元素会发出很多光【一个元素一种特征谱线】，形成一个如下的光谱【白光经过色散得来】，在哈勃望远镜【在外太空，不存在干扰，指向性极强】的观测下，我们发现这些元素的光谱全部都在往红端偏移，即在远离我们，唯一的解释是我们宇宙在膨胀，且都在远离中心。另外，越远的星球偏移越多，说明越远的星球离我们远去的速度越快。类似吹气球。

直观图解：

 

具体解释：

什么是哈勃？爱德文·哈勃，为纪念哈勃对世界天文学所做出的贡献，小行星2069、月球上的哈勃环形山以及世界上最大的天文望远镜哈勃太空望远镜均以他的名字来命名。

 

什么是红移？类似声波，当观察者和发射者互相远离时，波长变大，在光波上就是向红端移动。

1929年，埃德温·哈勃总结出了一个具有里程碑意义的发现，即：不管你往哪个方向看，远处的星系正急速地远离我们而去，而近处的星系正在向我们靠近。换言之，宇宙正在不断膨胀。这意味着，在早先星体相互之间更加靠近。事实上，似乎在大约100亿至200亿年之前的某一时刻，它们刚好在同一地方，所以哈勃的发现暗示存在一个叫做大爆炸的时刻，当时宇宙处于一个密度无限的奇点。
听闻此事的爱因斯坦很快来到哈勃工作的威尔逊天文台，在哈勃的带领下亲自进行了红移现象的观测。访问结束后，爱因斯坦公开承认了自己主观意识影响科学结论的错误，并去掉了场方程中的宇宙常数，于是就有了我们今天所熟知的爱因斯坦场方程（Einstein Field Equation）。

 

哈勃红移如何推理出宇宙大爆炸？

我们只能测到我们接收到的光，我们怎么确定星球原本发出的是什么光呢？【下面知乎文章有介绍，要计算出红移值z，就需要取得星系光谱本来波长和频率，找出特征谱线。这可以由测得的特征谱线所在波长λ和实验室中特征谱线波长对比，既可以得到该光谱是何种元素发出，从而得到λ0。】

 

 

 

相关参考：

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