1、爱因斯坦于1915年创立的广义相对论，不仅透彻重塑了东谈主类的引力不雅与时空不雅，也为当代天地学的出身奠定了中枢的表面基础，而天地彭胀的表面预言，恰是广义相对论方程的当然推导阻隔。在广义相对论创立之初，绝大多量天体裁家都理所虽然地认为，天地是静态、不灭且闲暇的，19世纪的天体裁发展，让东谈主类掌合手了恒星温度与距离的测量范例，却尚未发现河外星系的存在，更莫得不雅测到天体的隔离景色。但当爱因斯坦将广义相对论方程应用于通盘天地时，却得到了一个完全出东谈主想到的阻隔：方程的解流露，天地势必处于要么彭胀、要么放松的现象，不成能保持静态。这一阻隔与那时的主流天地不雅完全违犯，致使连爱因斯坦本东谈主都合计难以吸收，为了让方程的解合适静态天地的预设，他在方程中引入了一个绝顶的“天地常数”，用以对消引力的放松效应，强行让天地保持静态，而这一修正，自后被爱因斯坦称为我方工作生活中犯下的最大造作。
2、年青的俄国物理学家亚历山大·弗里德曼，是第一个勇于挑战爱因斯坦静态天地不雅的学者，他通过对广义相对论方程的再行推导，讲授了不管是否引入天地常数，天地都不成能保持静态，势必处于彭胀或放松的现象。弗里德曼的童年颇为荆棘，母亲因被判“随便佳耦赤忱”罪，被动与他分离，近二十年的时刻里，他都无法与母亲相遇，这么的东谈主生资历，也塑造了他不苦守泰斗、勇于质疑的性情。他完全通过自学掌合手了广义相对论的中枢内容，在商议中发现，爱因斯坦在引入天地常数时，犯了一个数学上的造作，静态天地的解并非广义相对论方程的合意会。1922年，弗里德曼开发出了一套完整的数学模子，讲授了天地的演化存在三种可能的花式：怒放天地、笔直天地与闭合天地，不管哪一种花式，天地都处于动态的演化之中，而非静态不变。他将我方的商议后果寄往德国，却因爱因斯坦那时已名声大噪，每天收到的信件如雪片般飞来，弗里德曼的论文被归拢其中，几乎被透彻埋没。
3、弗里德曼抵御不挠地鼓吹我方的商议后果被学界认同，最终让爱因斯坦再行扫视了我方的静态天地不雅，为彭胀天地公论的发展扫清了泰斗层面的阻截。弗里德曼曾屡次尝试面见爱因斯坦，却历久未能得胜，直到二东谈主共同的共事向爱因斯坦详备先容了弗里德曼的商议，爱因斯坦才终于正视这位俄国年青学者的表面。经过严谨的再行推导，爱因斯坦强劲到，弗里德曼的数学预备是完全正确的，我方引入的天地常数，并非广义相对论方程的必要构成部分，静态天地的预设，仅仅我方基于传统知道的主不雅偏见。他慎重发表声明，承认了弗里德曼商议后果的正确性，初始转变我方对天地常数与天地演化的主张。缺憾的是，弗里德曼未能亲眼看到我方的表面被实考据实，1925年，他因伤寒死一火，年仅37岁。但他的表面并未就此千里寂，20世纪20年代后期，比利时天地学家乔治·勒梅特与其他物理学家，在弗里德曼表面的基础上，进一步完善了均匀彭胀天地的几何刻画，建议了原始原子爆炸的天地发源假说，成为自后大爆炸天地学的雏形。
4、表面的预言终究需要履行不雅测的考据，而天地彭胀的不雅测凭据，荫藏在远方星云的光谱红移景色之中，而解释这一景色的中枢旨趣，等于多普勒效应。多普勒效应由奥地利物理学家多普勒于1842岁首次建议，其中枢旨趣是：波的频率会跟着波源与不雅察者的相对通顺而发生变化。在昔日生活中，当面驶来的火车鸣笛声会变得热烈，而隔离的火车鸣笛声会变得低千里，恰是因为声波的频率跟着火车的通顺发生了变化。这一旨趣相似适用于光波：当光源朝着不雅察者通顺时，光的波长会被压缩，频率升高，光谱会向蓝色端偏移，也就是蓝移；当光源隔离不雅察者通顺时，光的波长会被拉长，频率裁减，光谱会向红色端偏移，也就是红移。光源隔离的速率越快，红移的幅度就越大，二者之间存在着严格的线性关系。多普勒效应的发现，为天体裁家测量天体的通顺现象提供了最中枢的器具，也为天地彭胀的不雅测确认，奠定了坚实的表面基础。
5、1922年，好意思国天体裁家维斯托·斯里弗在亚利桑那州的洛厄尔天文台，开展了对螺旋星云光谱的系统性不雅测，取得了对于红移景色的第一个要道发现，为天地彭胀表面提供了最早的不雅测印迹。洛厄尔天文台建于1893年，率先的成立贪图是探伤火星上的“运河”，领有那时顶尖的天文不雅测开发。斯里弗底本的商议贪图，是考据螺旋星云的旋转景色，他瞻望会在星云旋转隔离地球的一侧不雅测到红移，在野向地球旋转的一侧不雅测到蓝移。但履行阻隔却完全出乎他的想到：在他不雅测的40个螺旋星云中，有36个星云都只呈现出了赫然的红移，只须小数数星云出现了蓝移，这意味着绝大多量的螺旋星云，都在野着隔离地球的场合高速通顺。受限于那时的不雅测要求，斯里弗无法准确测定这些星云与地球之间的距离，因此无法建立红移与距离之间的关联，也无法解释这一景色的本色。但他的不雅测阻隔，却为后续的商议提供了至关进攻的印迹，讲授了远方的天体普遍存在着隔离地球的通顺趋势。
6、要考据天地彭胀表面，不仅需要测量天体的红移，更需要精确测定天体与地球之间的距离，而造父变星的发现，为天体裁家提供了一把测量天地距离的“圭臬量天尺”。造父变星是一类亮度呈现周期性限定变化的恒星，米兰体育官网其光变周期从1天到50天不等，早在18世纪晚期便被天体裁家发现，但历久以来，东谈主们历久不知谈其亮度变化的内在限定。直到1908年，哈佛大学天文台的天体裁家亨丽埃塔·莱维特，在对小麦哲伦星云的造父变星进行系统性商议时，发现了一个至关进攻的限定：造父变星的平均亮度、光变周期，与它和地球的距离之间，存在着严格的数学关系。光变周期越长的造父变星，其本人的统统亮度就越高，只须测量出造父变星的光变周期，就能预备出它的统统亮度，再对比从地球上不雅测到的视亮度，就能精确预备出它与地球之间的距离。这一发现，被称为“周光关系”，透彻惩办了远方天体距离测量的贫苦，为当代不雅测天地学的出身，提供了最中枢的本领器具。
7、1929年，好意思国天体裁家埃德温·哈勃，诈欺威尔逊山天文台那时寰球上最大的100英寸反射式千里镜，完成了一项划期间的不雅测商议，初次确认了螺旋星云是星河系以外的寂寞星系，为天地彭胀简直认扫清了知道阻截。在哈勃的商议之前，天体裁家对螺旋星云的本色历久存在争议，莫得东谈主知谈这些天外中无极的光斑，究竟是星河系内的气态星云，也曾与星河系一样、由无数恒星构成的远方星系，这一争议也被称为“天地岛之争”。哈勃通过大口径千里镜，得胜区分出了多个螺旋星云旋臂中的单个恒星，在其中找到了多颗造父变星，这一发现径直讲授，这些螺旋星云绝非星河系内的星云，而是由无数恒星构成的、寂寞于星河系以外的完整星系，也就是河外星系。随后，哈勃诈欺莱维特发现的造父变星周光关系，精确预备出了20个河外星系与地球之间的距离，透彻完结了连续数十年的“天地岛之争”，也让东谈主类的视线从星河系，拓展到了广博的星系天地之中，为后续哈勃定律的建议，奠定了不雅测基础。
8、在测定了河外星系的距离之后，哈勃将这些星系的距离数据，与斯里弗等东谈主测量的星系红移数据采集拢，发现了一个通俗而激荡的线性关系，这就是着名的哈勃定律。哈勃悉数收罗了24个不同星系的距离与红移数据，经过严谨的数据分析后发现：星系与地球之间的距离越远，其光谱红移的幅度就越大，二者之间呈现出完好的线性正干系关系。这一限定，被哈勃追想为：星系的退行速率，与它和地球之间的距离成正比，其比例常数被称为哈勃常数。哈勃定律的建议，为天地彭胀表面提供了无可批驳的不雅测凭据：淌若整个的河外星系，都在野着隔离地球的场合通顺，且距离越远退行速率越快，那么独一合理的解释，就是通盘天地的空间本人，正在处于均匀的彭胀之中。这就像一个正在被吹大的气球名义，气球上的落拓两个点之间的距离，都会跟着气球的彭胀而不停变大，距离越远的点，互相隔离的速率就越快，天地中的星系，恰是气球名义的这些点。
9、哈勃定律的发表，透彻确认了弗里德曼与勒梅特的表面预言，广义相对论的动态天地解得到了完好的不雅锻练证，东谈主类的天地不雅迎来了一次颠覆性的更动。爱因斯坦在得知哈勃的不雅测阻隔后，躬行赶赴威尔逊山天文台，参不雅了哈勃使用的100英寸千里镜，亲眼稽查了不雅测数据，最终透彻放置了静态天地的不雅点，也慎重毁灭了我方引入的天地常数，承认这是我方一世中最大的造作。哈勃的发现，让他在短时刻内得回了与爱因斯坦都名的学术声望，牛津大学为他授予了荣誉博士学位，《期间》周刊将他行为封面东谈主物进行专题报谈，他责任的威尔逊山天文台，也成为了洛杉矶的名东谈主打卡地，无数体裁家、艺术家、好莱坞明星都专程赶赴参不雅，哈勃一家也成为了好莱坞明星的座上宾。尽管有同业质疑，哈勃的发现并非完全原创，斯里弗等东谈主早已完成了前期的不雅测责任，但不成否定的是，哈勃完成了最粗重的基础性距离测量责任，用富有精确的数据，让天地彭胀的表面从数学推断，酿成了无可批驳的科学事实。
10、天地彭胀表面简直认，是物理学黄金年代又一项里程碑式的竖立，它不仅透彻重塑了东谈主类的天地不雅，更在想想史层面激发了潜入的变革。在此之前米兰体育官网，东谈主类历久认为天地是静态、不灭、无始无终的，不管是亚里士多德的天地不雅，也曾牛顿的统统时空不雅，都秉持着静态天地的中枢预设，而天地彭胀的发现，透彻错乱了这一延续两千多年的传统知道。它讲授天地并非不灭存在，而是有着明确的演化发轫，空间、时刻、物资与能量，都在天地的演化流程中出身，这为自后的大爆炸天地学表面奠定了中枢基础。同期，这一发现也收场了物理学与天体裁的深度和会，广义相对论这一微不雅的引力表面，得胜解释了宏不雅天地的演化限定，收场了微不雅物理与宏不雅天地学的和谐。更进攻的是，天地彭胀的发现，与量子力学的省略情趣旨趣沿路，透彻颠覆了经典物理学的机械论寰球不雅，让东谈主类强劲到，天地并非一个不灭不变的精密钟表，而是一个处于动态演化之中的、充满省略情趣的有机举座，这也成为20世纪东谈主类想想最中枢的变革之一。
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