斯里弗传奇
现在提到“膨胀的宇宙”，估计没有人不明白是怎么回事了。因为宇宙膨胀的发现绝对是20世纪天文学最大的发现之一。讲到“膨胀的宇宙”，我们要谈及的第一个人就是斯里弗。斯里弗1875年生于印第安纳州的马尔伯里，1901年毕业于印第安纳大学，并立即由洛厄尔本人邀请进入洛厄尔天文台。他此后的职业生涯就在那里度过，其间于1903年和1909年先后获得硕士和博士学位，都由印第安纳大学授予，在1916年洛厄尔去世后任天文台代理台长，在1926年成为台长。正是由他开始的寻找导致了1930年发现冥王星。他虽然在1952年退休，却一直活到1969年，一生经历从天文学家还认为银河系即整个宇宙的时代起，一直到射电星系、类星体和被认为是大爆炸遗迹的微波背景辐射的发现。
斯里弗的主要兴趣在于恒星光谱，但是当时他手头的天文观测仪器实在是太简陋，以至于想要获得恒星的光谱简直是不可能的，但是斯里弗并没有被困难吓倒，千方百计地在1912年得到了仙女座星云M31的4张光谱图。它们全都清楚地显示出对应着每秒300千米速度的多普勒蓝移。这就是说，那个星云不仅是在趋近我们，而且其速度大于当时已知的任何天体——恒星、行星或别的什么——的运动速度。
一旦取得突破，其他几个星云的多普勒速度很快也就测出来了，虽说并非那么轻而易举。斯里弗继续埋头苦干，把他的设备的作用发挥到最大限度，到1914年测出了多普勒频移的星云已达13个。这时，一幅图像开始浮现。这13个星云中只有两个表现出蓝移，其他11个都是红移，表明那些星云都在以每秒数百千米的速度远离我们而去。当然，斯里弗测量的首批光谱中红移占优势的情况仍有可能只是一种巧合。
但是随着越来越多的多普勒频移被测出，红移的优势也越来越显著。斯里弗测出了41个星云的多普勒频移，其他天文学家又给增加了4个(这也显示了斯里弗的成就，他一个人测的是其他所有人加在一起的10倍），这45个中有43个显示红移，退行速度最高达每秒1 000千米以上。这看来就远不是巧合了，尽管那时的天文学家还没有得到最终的证据，来表明星云本身就是远在银河系之外的星系。
哈勃的发现
将事实聚拢到一起的第一步来自哈勃的发现，即星云不只是近旁的气状云团，而是和我们的银河系一样的由恒星组成的星云。经过第一次世界大战的考验之后，这位来自罗得岛的学者决定将他的余生贡献给天文学，他认为这是有史以来最令人兴奋的追求。哈勃将此不是看成一种职业变换，而是一种“召唤”。他利用当时世界上最大的望远镜，仔细观察了这些星云，并用长时间的曝光来拍摄这些星云的轮廓——有时要用上好几个晚上，直到他最终能够分辨出恒星来。到这时，他已认定这些星云实际上是恒星系统，并很快地又提出更多的证据来证明与银河系中恒星和球型束装物相比，它们距我们的距离更远。
为了弄清星云的距离，哈勃起初采用某种类型近距离天体的已知强度(量度)为标准，来测量银河系之外更微弱星系中的恒星的亮度。光学中的一个定律告诉我们，光的亮度与其距离的平方成反比。也就是说，如果我们已经知道两颗恒星本身的亮度相同，那么当一颗恒星距我们的距离是另一颗的2倍之时，它的亮度则要暗4倍。
为弄清更远星云的距离，哈勃提出两个测量标准。超过100万光年时，他利用有造父变星星云中最亮的恒星，与更远星系中的最亮恒星进行比较；超过600万光年时，他将整个星云的总发光度作为他的测量标准。这就使得他的望远镜可以测量到2.5亿光年的范围。
到1929年，哈勃已经确定了银河系之外的24个星云的距离并且还有46个星系的红移，基本上得自斯里弗，接下来的工作就是设立找到星体移动速度和距离的关系了。哈勃采取了一个显而易见的办法，就是以速度为纵坐标，以距离为横坐标作图，于是每个星体都对应图中的1个点，当所有的点标出时，哈勃断定它们在一条直线上，其实正如图4-31所示，这些点其实很弥散，离直线还很远。但是事实证明哈勃的猜测是正确的，1931年更多的观测资料出来后，图4-32画出来了。这张图上，一切都变得那样的明显，就是星体移动的速度和它们的距离成正比，也就是说如果一个星系的距离是另一个的两倍，那么前者的运动速度必定是另一个的两倍。这一发现是那样的简洁，但又是那样的令人惊讶，因为谁都没有想过宇宙在急速膨胀。
哈勃完成于1929年，其中只有33个资料点和贯穿这些点子的一条相当乐观的直线。
哈勃的猜测与科学的混合产物的正确性到1931年已被证实。哈勃和赫马森大大推进了他们的红移研究，图4-31中的资料现在全都缩进本图左下角的方框里，两张图完成的时间仅隔两年。那条直线仍在，而且看上去要可信得多。
与此同时，其他天文学家所积累起来的证据连同更大望远镜和更新方法所提供的证据一起，表明哈勃低估了到星系的距离。但是，新的证据也证实了距离—速度之间的关系。由于注意到了更远星系更高的速度(时间上和空间上的距离，因为我们所观察到的是它们遥远的过去)，天文学家得知宇宙的膨胀不只是星系以稳定步伐后退的问题。在宇宙的早期阶段，星系间相互离去的速度曾经更高，现在的宇宙膨胀实际上是从剧烈的初期扩张所延续下来的减速运动。这样，现代科学所形成的一致意见是：宇宙不只是在膨胀而且是在爆炸。
