埃德温・哈勃用上述体例算出了9个分歧星系的间隔。现在我们晓得,我们的星系只是用当代望远镜能够看到的几千亿个星系中的一个,每个星系本身都包含有几千亿颗恒星。从糊口在其他星系中的人来看我们的星系,想必也近似这个模样。我们糊口在一个宽约为10万光年并渐渐扭转着的星系中;在它的螺旋臂上的恒星环绕着它的中间公转一圈约莫破钞几亿年。我们的太阳只不过是一颗平常的、均匀大小的、黄色的恒星,它位于一个螺旋臂的内边沿四周。我们分开亚里士多德和托勒密的看法必定相称远了,当时人们以为地球是宇宙的中间!
当气球收缩时,任何两个斑点之间的间隔加大,但是没有一个斑点能够为是收缩的中间。别的,斑点相离得越远,则它们相互分开得越快。近似地,在弗里德曼的模型中,任何两个星系相互分开的速率和它们之间的间隔成反比。
在20年代,当天文学家开端察看其他星系中的恒星光谱时,他们发明了某些最奇特的征象:它们和我们的银河系一样具有接收的特性线族,只是统统这些线族都向光谱的红端挪动了一样的相对量。为了了解其含义,我们必须起首了解多普勒效应。正如我们已经看到的,可见光由电磁场的起伏或颠簸构成。光的波长(或者相邻波峰之间的间隔)极其藐小,约为0.0000004至0.0000008米。光的分歧波长恰是人眼当作分歧色彩的东西,最长的波长呈现在光谱的红端,而最短的波长在光谱的蓝端。现在想像在分开我们牢固的间隔处有一个光源――比方一颗恒星――以牢固的波长收回光波。明显,我们领遭到的波长和发射时的波长一样(星系的引力场没有强到足以对它产生较着的效应)。现在假定这恒星光源开端向我们活动。当光源收回第二个波峰时,它分开我们较近一些,如许两个波峰之间的间隔比恒星静止时较小。这意味着,我们领遭到的波的波长比恒星静止时较短。呼应地,如果光源分开我们活动,我们领受的波的波长将较长。这意味着,当恒星分开我们而去时,它们的光谱向红端挪动(红移),而当恒星趋近我们而来时,光谱则被蓝移。这个称作多普勒效应的频次和速率的干系是我们平常熟谙的。比方听一辆小汽车在路上驶过:当它趋近时,它的发动机的调子变高(对应于声波的短波长和高频次);当它颠末我们身边而分开时,它的调子变低。光波或射电波的行动与之近似。
以是人们预言,星系的红移应与分开我们的间隔成反比,这恰是哈勃发明的。固然他的模型获得了胜利并预言了哈勃的观察,但是直到1935年,为了呼应哈勃的宇宙均匀收缩的发明,美国物理学家霍瓦德・罗伯逊和英国数学家阿瑟・瓦尔克发明了近似的模型后,弗里德曼的事情才在西方被遍及晓得。
1929年哈勃颁发的成果更令人惊奇:乃至星系红移的大小也不是随机的,而是和星系分开我们的间隔成反比。或换句话讲,星系越远,它分开我们活动得越快!这表白宇宙不能像人们本来所想像的那样处于静态,而实际上是在收缩;分歧星系之间的间隔一向在增加着。
差人就是操纵多普勒效应的道理,靠测量射电波脉冲从车上反射返来的波长来测定车速。