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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895572]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 16 以光速远离的星系 人类看不到的宇宙
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用地球到星系的距离和星系的退行速度来确定哈勃系数，而一旦哈勃系数被承认，宇宙膨胀的观点被接受，就可以通过测量退行速度来推算地球到星系的距离。
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哈勃常数
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哈勃在1929年给出了哈勃常数的第一个数值，H0=513千米/（秒·秒差距），即一个距离我们100万秒差距的天体，它的退行速度是每秒513千米（1秒差距大约是3.26光年）。按照大爆炸理论，H0等于50，意味着宇宙的年龄介乎130亿到165亿年之间。若H0值是100，就意味着宇宙年龄介乎65亿年到85亿年之间，而实际数字则取决于宇宙的物质密度。
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直至20世纪90年代哈勃太空望远镜升空前，天文学家观测计算到的H0依然是介乎50与100之间。造成这样大的误差的主要原因有两个，一是退行速度的误差，虽然天文学家利用光谱及多普勒效应，已经很准确地找到个别星系的退行速度，但由于与邻近星系及星系团的引力作用，这个退行速度便不完全是因宇宙膨胀而产生；二是最重要的一个误差，就是距离量度的不确定。
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宇宙的尽头
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距离我们越远的星系，退行速度越快。当速度值达到每秒30万千米，即光速的时候，这个星系即使发再亮的光，我们也无法观测到它的存在了。因为退行速度大于等于光的传播速度之时，这个星系发出的光线永远也到不了地球。也就是说，我们能看到的宇宙的尽头，也就是以秒速30万千米远离的星系所在的地方。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 看不见的宇宙尽头
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895573]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 17 宇宙会永远膨胀吗 宇宙的未来
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如果宇宙始于最初的大爆炸，那它未来又会变成什么样子呢？是会永远膨胀下去，还是在什么时候停止膨胀转而收缩呢？
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开放宇宙和闭合宇宙
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按照大爆炸模型，宇宙在诞生后不断膨胀，与此同时，物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值，那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩，造成与大爆炸相反的“大坍塌”，这样的宇宙是闭合的。如果宇宙总质量小于这一数值，则引力不足以阻止膨胀，宇宙就将永远膨胀下去，即为开放宇宙。
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这个道理就好像我们在地球上向上抛球，将球向正上方抛起，一会儿就落到地上。球向上的速度因地球引力而渐渐变慢，最后落下。抛出的速度越大，球由上升转为下落的时间就越长，上升的位置也越高。
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但无论宇宙是开放的还是闭合的，要下个确切的结论是难以实现的。这是因为要给宇宙称重，无论从实际观测或理论推导都很困难。
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临界质量
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有趣的是，无论宇宙是开放或闭合的，它的质量都必须非常接近临界质量。这是因为，如果宇宙的质量太大，造成引力太大，宇宙便会在膨胀后不久就开始收缩，那样的话，宇宙的寿命就不会太长。恒星和星系还来不及形成，宇宙就死了。地球上的人类就更不可能出现了。如果宇宙质量太小，宇宙就会膨胀得太快，物质很快就变得非常稀薄，不足以聚集成恒星、星系，同样地，生命也不会在这样的环境中产生。
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也就是说，无论宇宙的质量太大或太小，都是不合理的，都不会形成星系，人类也不会产生。宇宙的质量与临界质量不能相差太大。
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