1700926091
1700926092
星系退行的谜团直到埃德温·哈勃运用他的头脑和望远镜到这个问题上后才有了起色。当他进入这场争论时，他并不看好各种理论，特别是当强大的威尔逊山的100英寸望远镜的威力使新数据的可信性得到保证后就更是如此。他的口头禅很简单：“除非实证结果已经穷尽，否则我们不需要借助于思辨的梦幻般玄想。”
1700926093
1700926094
不久哈勃就做出了一项重要观察。这项观察结果让天文学家心悦诚服地将斯里弗的测量结果嵌入到新的宇宙统一模式中。哈勃不知不觉地为支持勒迈特和弗里德曼的宇宙创生模型提供了第一个重大证据。
1700926095
1700926096
哈勃定律
1700926097
1700926098
在测量了星云的距离并证明其中许多是独立星系多年后，埃德温·哈勃在天文学世界里再次展现了自己的权威。与此同时，他的个人生活也发生了重大变化——他见到并爱上了格蕾丝·伯克，一位当地百万富翁银行家的女儿。据格蕾丝所言，她是在参观了威尔逊山时迷恋上哈勃的。当时她看见他正目不转睛地盯着一张显示恒星星场的底片看。后来，她还记得当时的情形，他看起来就像“一个奥运选手，高大、强壮、英俊，有着一副普拉克西特列斯[8]的赫尔墨斯的肩膀……感觉有一股力量，一种在历险途中寻找出路和方向的力量，而且这种历险与个人的抱负和它带来的焦虑以及内心缺乏平静都没有关系。我竭力集中注意力，但还是会走神，这种力量总算得到了控制。”
1700926099
1700926100
当格蕾丝第一次见到哈勃时她已经结婚，但自1921年她丈夫厄尔·莱布去世后就一直寡居。莱布是一位地质学家，在一次收集矿物样品时不慎从竖井摔了下去，失去了生命。经过一段时间的交往和热恋，哈勃与格蕾丝于1924年2月26日结婚。
1700926101
1700926102
由于哈勃终结了大辩论以及随后的宣传，哈勃和格蕾丝发现他们依然名列名人榜。威尔逊山距离洛杉矶仅25千米，于是他们成为好莱坞社交圈的常客。哈勃与许多大牌明星一起吃过饭，例如像道格拉斯·费尔班克斯，并与伊戈尔·斯特拉文斯基之辈有过交往。而一些著名的艺人，如莱斯利·霍华德和科尔·波特等，则到访过威尔逊山，使天文台增添了一份迷人的魅力。
1700926103
1700926104
哈勃沉迷于他的作为世界上最著名的天文学家的偶像地位，他喜欢对来宾、学生和记者侃侃而谈，叙述他过去的多姿多彩的故事。由于年轻时在他父亲的支配下压抑太久，哈勃现在变得喜欢向崇拜的公众炫耀。比如，他经常会诉说他在欧洲时是如何用剑决斗的故事。他的朋友们喜欢听这个故事，但是当他父亲听到他决斗的战功后，却一味地责备他，并提醒哈勃“那道决斗留下的疤痕绝不是什么荣誉徽章”。
1700926105
1700926106
尽管他有名气，享受着名人的生活方式，但哈勃从来没有忘记自己首先是一个开创性的天文学家。他认为自己是一个站在巨人肩膀上的巨人，是哥白尼、伽利略和赫歇尔曾拥有的王位的自然继承者。在意大利度蜜月时，他甚至带着格蕾丝去凭吊了伽利略的墓。他深知是伽利略的工作为他自己的伟大发现提供了基础。
1700926107
1700926108
自然，当哈勃听说了斯里弗在测量红移星系方面的优势后，他觉得有必要半路杀入来解决其中的奥秘。他认为搞清楚星系退行的原因是他作为当代最伟大的天文学家的职责。他在威尔逊山上开展了这项工作，那里有100英寸的望远镜，集光能力是斯里弗的洛厄尔天文台的望远镜的17倍。他夜复一夜地几乎连续不断地在黑暗中工作，这让他的眼睛对夜空的黑暗变得敏感。唯一被允许打破这硕大的天文台圆顶内单调的黑暗的光亮，就是他的石楠木烟斗偶尔闪现的温柔的光芒。
1700926109
1700926110
哈勃的助理是米尔顿·赫马森，这位出身卑微的天文学家已经跃升成为世界上最好的天文摄影师。赫马森14岁时辍学，随后便在威尔逊山酒店担任服务员。这家酒店为来访的天文学家提供食宿。随后，他被任命为天文台驴队的赶脚，帮助将食品饮料和装备运送到山顶。接下来他在天文台获得了作为看门人的工作，每天晚上他没事就去学习天文学家是怎样使用照相技术的。日积月累，他便掌握了越来越多的关于天文摄影的技巧。他甚至说服一个学生给他辅导数学。这样，经过口口相传，大家都知道威尔逊山上有一个神奇的看门人。他的天文知识增长得非常快，在加入天文台的3年内，他便被任命为照相师。两年后，他成为了一名完全成熟的助理天文学家。
1700926111
1700926112
哈勃看上了赫马森，两个人结成了一种在外界看来不太可能的合作伙伴关系。哈勃仍是一副杰出的英国绅士的派头，而赫马森在阴天的晚上便去打牌喝酒，喝的是那种非法酒精兑的称为黑豹汁的烈性酒。他们的关系全赖于哈勃的信念：“天文学的历史上就是一部后退的视野的历史”，赫马森能够提供让哈勃比世界上其他任何人都更能看透宇宙的图像。赫马森在拍摄星系时，他的手指始终控制着望远镜的按钮，以保持星系固定在视场内，并随时补偿跟踪机构带来的任何误差。哈勃非常钦佩赫马森的耐心和细致周到。
1700926113
1700926114
为了探索斯里弗的红移之谜，两人对工作做了分工。赫马森测量众多星系的多普勒频移，哈勃着手测量它们的距离。该望远镜已配上新的照相机和分光仪，使得以前需要曝光几个晚上的照片现在可以在短短几个小时内完成。他们开始确认斯里弗最先观测过的星系红移。到1929年，哈勃和赫马森已经测量了46个星系的红移和距离。不幸的是，这些测量结果中有一半的误差边际显得太大。为谨慎起见，哈勃只用那些他有信心的星系测量结果。他将每个星系的速度与距离关系绘制在一张图上，如图60所示。
1700926115
1700926116
几乎在所有情况下，星系都显示出红移，这意味着它们在退行。另外，图上的点似乎表明，星系的速度强烈依赖于它到地球的距离。哈勃画了一条通过数据的直线，它表明一个给定的星系的速度正比于它到地球的距离。换句话说，如果一个星系比另一个星系远两倍，那么它退行的速度大致也是两倍。如果一个星系与我们的距离有3倍远，那么它飞离我们的速度也要快3倍。
1700926117
1700926118
如果哈勃是正确的，那么这个结果的影响就太大了。星系不是随意地在宇宙中奔驰，而是其速度与其距离有严格的数学关系。当科学家们看到这一关系后，他们将寻找更深层次的意义。在眼下的这种情形下，其意义无非是认识到宇宙中所有星系在历史的某个点上是被压缩到一个很小的区域内的。这是关于我们现在所称的大爆炸的第一个观测证据。是曾经可能存在过创生那一瞬间的第一条线索。
1700926119
1700926120
1700926121
1700926122
1700926123
图60 本图给出了哈勃的第一组显示星系的多普勒频移的数据（1929年）。横轴表示距离，纵轴表示退行速度，每个点代表一个星系的测量结果。虽然不是所有的点都落在一条直线上，但有一种普遍的趋势。这表明，星系的速度正比于它的距离。
1700926124
1700926125
哈勃的数据与宇宙创生时刻之间的联系是简单的。取定当今以某个速度飞离银河系星系的某个星系，让我们看看如果我们将时钟倒拨回去会发生什么。昨天的这个星系肯定比现在要接近银河系，上周它更接近，等等。事实上，用其速度除以到银河系的当前距离，我们就可以推断出该星系何时位于我们的银河系的上方（假设它的速度保持不变）。接下来，我们选择一个其距离是前一个星系距离的两倍远的星系，经过同样的处理，便可知它在什么时间处在我们的银河系的上方。由哈勃的上述图表可知，一个两倍远的星系其速度也是前一个星系的速度的两倍。所以，如果我们将时钟倒拨回去，将发现第二个星系恰在与第一个星系相同的时刻返回到银河系。事实上，如果每一个星系都有一个正比于其到我们银河系的距离的速度，那么在过去的某一时刻，它们都会同时被定位在我们银河系的上方，如图61所示。
1700926126
1700926127
1700926128
1700926129
1700926130
图61 哈勃的观测意味着宇宙存在创生的那一刻。图（a）代表宇宙的今天，指向2点钟，为简单起见，图中只画了3个其他星系。星系越远，其退行速度（由箭头的长度表示）越快。但是，如果我们将时钟往回拨，如图（b）所示，那么星系似乎在相互趋近。在1点钟（图（c）），这些星系离我们更近。午夜时分（图（d）），它们都处在我们的上方。这便是大爆炸的开始。
1700926131
1700926132
因此，宇宙中的一切在创生的那一刻显然都是从一个单一的致密区域出来的。如果让时钟从零时向前跑，那么结果便是一个不断演化不断膨胀的宇宙。这正是勒迈特和弗里德曼理论所给出的结果。这就是宇宙大爆炸。
1700926133
1700926134
尽管哈勃收集了这些数据，但他并没有亲自煽动、提倡或鼓励人们去接受大爆炸的含义。哈勃在一篇题为“河外星云的距离与其径向速度之间关系”的6页纸的论文里发表了他的图。头脑顽固的哈勃对宇宙的起源这类猜测和探讨宇宙学的重大哲学问题没有兴趣。他只是想好好观察，并得到准确的数据。这是一样的，在他做出前一次的突破时他也是这么想的。他证实了某些星云的存在远远超出了银河系范围，但这些星云是独立的星系这个结论他留给别人去得出。哈勃似乎因病而无法去发掘他的数据的更深层的意义，这样他的同事便成为解释他的速度与距离的曲线图的人选。
1700926135
1700926136
但不管是谁，在认真揣测哈勃的观察数据之前，他们首先要相信哈勃的测量结果是准确的。这是一个主要障碍，因为哈勃的许多天文学家同行并不信服他给出的图。毕竟，图中的许多点离他的拟合直线很远。或许这些点并不真正位于直线上，而是位于某条曲线上？或是根本就不存在这样的直线或曲线，这些点实际上都是随机的？证据必须是具体的，因为其影响可能十分重大。哈勃需要更好的测量和更多的数据。
1700926137
1700926138
两年来，哈勃和赫马森在艰苦的夜晚继续埋头于望远镜下，他们将这项技术发挥到极致。他们的努力得到了回报，他们设法测量了那些其距离是他们1929年的论文中所测星系距离的20倍的星系。1931年，哈勃发表了另一篇包含一个新的数据图（图62）的论文。这一次，数据点都乖乖地位于哈勃直线上。数据的意义已无可辩驳。宇宙真的是在不断扩张，而且呈系统性方式进行。星系的速度和距离之间的比例关系被称为哈勃定律。它不是一条像万有引力定律那样的严格定律。万有引力定律给出的是两个物体之间相互吸引的引力的精确值，相反，哈勃定律是一条宽泛的描述性法则，它通常是正确的，但也允许有例外。
1700926139
1700926140
