天文学家如今看到的宇宙膨胀，是否有可能只是很久以前的星系运动
网友问：“当测量遥远星系的移动速度时，科学家是否会考虑到他们所看到的星系运动是过去的而不是现在的，这是否会与哈勃定律冲突？”
答：让我们从基础讲起：我们的宇宙正在膨胀中，而我们是如何知道的呢？数十年来，天文学家积累了大量的观测数据，这些数据表明，其他星系仿佛以一个惊人的速度在远离我们所在的银河系（以及彼此）。这个模式中有一定的偏差，但是如果你想象“把相机向后平移”的画面，并以整个宇宙为整体，整个感觉，就是星系急速在远离彼此，其中，距离更远的星系将成比例地更快原理——这是哈勃定律的著名例子。
在以上的观点里，宇宙是什么样的呢？马丁加德纳Martin Gardner，通俗科学作家、《科学美国人》长期专栏作家，对宇宙膨胀有一个很好的类比：想象一团嵌有葡萄干巨大的面团，面团代表着太空，葡萄干则代表星系。现在如果把这块面团放进炉子里，它会膨胀，或者更准确点来说，它会保持原有的比例进行拉伸，但是随着时间推移，葡萄干之间的距离会变得越来越远。
天文学家用“哈勃常数”来表示膨胀有多快。哈勃常数的值可以很多方式来表示，我比较喜欢用0.007%每百万年来表示——这意味着每百万年，星系间的距离被拉伸0.007%左右。
那么这个“哈勃常数”能告诉我们什么呢？首先，它能告诉我们的是，宇宙非常古老。如果一个人回到百万年前，宇宙将会和现在看起来特别的像。比如说，只要你在测量的星系内部，你可以确信，光是从距我们一亿光年以内的星系传播到我们这的，而在这段时间里，宇宙将不会有太多的变化。
但是，假如你正在测量的是一个数十亿光年之外的星系，那将会怎样？在这种情况下，随着光的传播，宇宙将会发生显著的变化。由于涉及到许多的问题，天文学家不再测量关于星系的哈勃定律。如果你想尝试测量你和其中一个星系间的距离，能得到什么的距离？是光线发射时的距离？还是光线到达我们的距离（其中包括一些其他的距离，因为当光线通过时宇宙膨胀了，就像一个跑步的人在一个永远拉伸的赛马场上）？或者你能准确测量星系离我们多远？以及其中距离最远的是哪个？同时，在速度方面，也存在相似的问题——哈勃常数会随时间变化，根据它的改变，个别星系可能会加速或者减慢变化的速度。因此当你谈到速度时，是当光发射出时的速度？还是现在的速度？或者介于两者之间的速度？简而言之，这一切都是一团糟。
解决这个问题的方法是：停止思考距离和速度，而是关注天文学家能够直接测量的性质。天文学家能够实际测量的是红移——当光线通过膨胀中的宇宙时被拉伸，其原因和宇宙相同，由此导致了光线的波长变长。因为红光比蓝光波长更长，这意味着光的颜色会向光谱的红端移动。天文学家观察星系内部已知能量的物体（通常是1a型超新星），并测量它们的亮度，而不是距离。这有点像拿着一个60瓦的灯泡移动到越来越远的距离。而红移增加的比例与距离成正比。这种关系为宇宙在膨胀的观点提供了有力的支持。只要我们能确定灯泡一直是60瓦，我们就能知道，如果它越昏暗，就距离越远。
红移和光度可能不如速度和距离直观，但是至少红移和速度是准确定义的。并且它们都非常有用。就像业余厨师一遍又一遍的品尝自己的烘焙面包后，就可以制作出餐厅葡萄干面包的食谱。天文学家也可以通过建立不同情境下的红移与光速之间的理论模型（特别是-通过哈勃常数以不同的方式随时间演变），计算出宇宙这个“葡萄干面包”的膨胀，并且通过这个模型来丢弃一些不符合观测数据的模型。在过去几十年的研究结果中非常清晰地证实了个别星系是加速的——换句话来说，这是一个加速宇宙。
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. curious-Dave Rothstein
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