這是一張顛覆人們認(rèn)知的天文照片，拍攝于1923年！

這張照片在天文學(xué)界非常著名：

毫不夸張的說，就是這張照片的出現(xiàn)，它徹底改變了我們的宇宙觀。

照片信息

照片中的數(shù)字是拍攝的時(shí)間--1923年10月6日，拍攝者是非常著名的天文學(xué)家埃德溫哈勃。

他在照片中標(biāo)記了幾個(gè)星點(diǎn)并在旁邊寫下了字母N，這是新星NOVa的首字母，但右上角卻有一個(gè)N被他劃掉了，寫下了VAR的字母。

這是變星的縮寫，代表它是一顆變星，旁邊他還加了一個(gè)感嘆號(hào)，這意味著哈勃對(duì)這顆變星非常的在意。

也的確，就是對(duì)這顆變星的研究，哈勃發(fā)現(xiàn)了一個(gè)震驚世界的事實(shí)：島宇宙原來是真的。

宇宙的規(guī)模

每當(dāng)夜幕降臨我們仰望星空時(shí)，一個(gè)念頭總會(huì)油然而生，宇宙到底有多大呢？

雖然不知道它實(shí)際的大小，但我們知道宇宙有著無數(shù)個(gè)像銀河系這樣的星系，它們多的就像沙灘的沙粒那樣，而每個(gè)星系也都如銀河系那般包含著數(shù)以億計(jì)的恒星。

這就是現(xiàn)在我們對(duì)宇宙浩瀚的理解。

可就是這么一個(gè)看似簡單又基本的理解。

人們卻是花費(fèi)了近200年的時(shí)間才漸漸知曉。

而這一切的開始就是前面我們提到的島宇宙概念的出現(xiàn)。

島宇宙

在100多年前，人們對(duì)宇宙的理解是這樣的：我們所在的星系（也就是銀河系），它就是整個(gè)宇宙；它的實(shí)際大小就是整個(gè)宇宙的大小；它所包含的恒星就是整個(gè)宇宙所擁有的恒星。

但在1755年的時(shí)候，康德在他的著作《宇宙自然史中》寫下了一個(gè)瘋狂的想法：那些被古人稱為星云的朦朧天體，比如仙女座方向的那團(tuán)斑點(diǎn)，它們有可能不是銀河系里的“小云彩”，而是像銀河系一樣是由無數(shù)恒星組成的其它星系，銀河系只不過是這些星系中的一個(gè)，這就是著名的“島嶼宇宙”猜想。

對(duì)于這個(gè)猜想當(dāng)時(shí)幾乎所有的天文學(xué)家都持反對(duì)意見，因?yàn)樗麄儫o法相信宇宙會(huì)大到那個(gè)地步。

不過之后隨著望遠(yuǎn)鏡以及攝像技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些觀測上的證據(jù)卻慢慢的向島宇宙觀點(diǎn)靠攏。

比如，隨著望遠(yuǎn)鏡的不斷變大，人們可以分辨出一些星云的輪廓，1845年天文學(xué)家第一次看到了一個(gè)具有螺旋形狀的星云-M51。

之后又在一些星云之中看到了新星，并且新星出現(xiàn)的頻率還要高于銀河系其它方位。

所以，就這樣一點(diǎn)一點(diǎn)觀測的積累，讓越來越多的天文學(xué)家意識(shí)到島宇宙可能是真的。

以至于在1920年的時(shí)候，天文學(xué)界發(fā)生了一次激烈的爭辯。

史稱天文學(xué)大辯論。

天文大辯論

辯論以天文學(xué)家沙普利和柯蒂斯為代表分成了兩大陣營。

沙普利主張銀河系就是整個(gè)宇宙，而柯蒂斯則主張島宇宙的觀點(diǎn)。

兩大陣營都有各自的觀點(diǎn)支撐。

比如沙普利派，他們?cè)^測到了一些螺旋星云的旋臂自轉(zhuǎn)，這是沙普利的好友范馬南當(dāng)時(shí)的觀測。

他們認(rèn)為，若那些螺旋星云真的像銀河系一樣龐大是星系的話，根據(jù)他們的觀測結(jié)果，那些星系的外部旋轉(zhuǎn)必定超光速，這顯然是不可能的事情。

而柯蒂斯派的觀測依據(jù)：螺旋星云的結(jié)構(gòu)、仙女座星云出現(xiàn)的新星以及新星出現(xiàn)的頻率等等。

所以在各自觀測依據(jù)的支撐下，這次辯論沒有結(jié)果，誰也沒有說服誰。

但這場辯論卻埋下了一個(gè)關(guān)鍵的問題：要證明那些星云是外部星系的話，唯一可靠的途徑就是算準(zhǔn)它們的距離。

造父變星

在這次大辯論之前，1912年的時(shí)候，哈佛大學(xué)天文臺(tái)有位叫做勒維特的女天文學(xué)家。

她在觀測麥哲倫星云時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種變星，現(xiàn)在我們這種變星稱為造父變星。

這種變星我們可以根據(jù)它的周光關(guān)系計(jì)算它的實(shí)際亮度，進(jìn)而再根據(jù)視亮度就可計(jì)算出它的距離。

因此有了這層關(guān)系，造父變星便成為了天文學(xué)家夢寐以求的“量天尺”。

于是就有了開頭我們看的那張照片。

仙女座星云距離

1923年10月的時(shí)候，天文學(xué)家哈勃將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)仙女座星系，在拍攝了幾個(gè)夜晚之后，他終于找到了一顆造父變星。

依據(jù)勒維特的周光關(guān)系，他計(jì)算出這顆造父變星距離地球足足90萬光年，雖然仙女座星系實(shí)際的距離還要比這更大，但哈勃計(jì)算的這個(gè)距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于當(dāng)時(shí)認(rèn)為的銀河系尺寸。

所以這個(gè)數(shù)字一出來，整個(gè)天文學(xué)界都沸騰了。

因?yàn)檫@意味著，仙女座星云遠(yuǎn)在銀河之外，它并不是什么小的星云，而是貨真價(jià)實(shí)如同銀河系的獨(dú)立星系，只不過它距離我們太過太遠(yuǎn)，看著很小罷了。

這徹底打破了人們的宇宙觀。

康德的島宇宙原來不是空想，而是真的。

在這次觀測之后，哈勃也沒有停下腳步，他繼續(xù)在其他星云里尋找造父變星，一次次計(jì)算宇宙中其它星系的距離。

以致后來，他提出了著名的哈勃定律：星系離我們?cè)竭h(yuǎn)，退行速度越快。

這不僅證明了其它星系的存在，還揭開了一個(gè)更加震撼的真相：宇宙正在膨脹。

這打破了當(dāng)時(shí)認(rèn)為的穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型。

勿忘

如今呢，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡以及韋伯望遠(yuǎn)鏡把人類的視野已經(jīng)拉到了百億光年之外。

并且，它們所拍攝的深空?qǐng)龈亲屓藗儶q如身臨其境般的體會(huì)到，浩瀚星河滿眼皆星系的震撼。

從康德對(duì)著星空的大膽猜想，到赫歇爾在望遠(yuǎn)鏡前的迷茫，再到哈勃找到那顆關(guān)鍵的造父變星，人類花費(fèi)了近200年才最終確認(rèn)宇宙的規(guī)模。

所以島宇宙的觀點(diǎn)對(duì)于現(xiàn)在的我們來說很是簡單，但在觀測有限的那個(gè)年代，人們只能憑借一步步的探索去推測，去驗(yàn)證。

這是一段艱辛的探索歷程。

所以，在漆黑寂靜的夜，我們抬頭仰望星空時(shí)，應(yīng)當(dāng)知曉這段探索的往事。

我是騰寶，一個(gè)熱愛天文的科普創(chuàng)作者，還希望大家多多關(guān)注與支持