宇宙大爆炸

宇宙由何而来? 这是困扰着现代物理学和天文学的一个难题。1948年，有科学家提出，宇宙起源于大约138亿年以前的一次大爆炸。宇宙大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响力的一种学说。它的主要观点是宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙在不断地膨胀，使物质从密到稀地演化，如同一次规模巨大的爆炸。但是科学家一直没有找到支持宇宙大爆炸理论的直接证据。

后来，科学家注意到，从我们所处的银河系观察，银河系外的星系(即河外星系)发出的光，绝大部分颜色会偏“红”，个别颜色偏“蓝”，分别称为“红移”和“蓝移”。理论分析表明，发生“红移”的河外星系在远离我们，“蓝移”则表示相应的星系在靠近我们。我们(银河系)之外的其他星系群和星系团中的星系几乎都表现出“红移”，而且离我们越远的星系，“红移量”越大。这似乎表明，绝大多数星系都在远离我们，而且离我们越远的星系，远离速度越快。天文学家通过反复观测，得出一条规律：河外星系远离我们的速度v与它到我们的距离d成正比，这条规律被称为哈勃定律，其数学表达式为v= Hd，式中H称为哈勃常数。哈勃定律的发现，有力地支持了宇宙大爆炸学说。

星系在远离我们而去

当一个光源靠近我们时，我们观测到它发出的光的频率会变高，反之则变低。

20世纪，天文学家哈勃观察到几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移，称为“红移”，这一现象说明，星系在远离我们而去。哈勃研究了24个到地球的距离已知的星系，画出了它们退行的速度v与它们到地球的距离r之间的关系图像，并据此得出了它们退行的速度v 与它们到地球的距离r 之间的关系——哈勃定律。

为了解释哈勃定律，科学家提出大爆炸宇宙论，认为宇宙是从一个火球的大爆炸中开始形成的，假设我们就位于其中心，大爆炸后各星系以不同的速度向外运动，远离我们而去。