埃德溫·哈勃——讓愛因斯坦承認錯誤的男人，兩大功業讓他不朽
在當今世界，沒有哪一架望遠鏡比哈勃太空望遠鏡更加出名了。盡管有錢德拉X射線望遠鏡等其他同樣具有極強觀測能力的設備不斷向人類展現宇宙的圖景，但每次提起精美的天文圖片，大家首先想到的還是哈勃太空望遠鏡。
在哈勃太空望遠鏡的鼎鼎大名如雷貫耳、婦孺皆知的同時，你是否還記得那位偉大的天文學家、那個給了這架望遠鏡以名字的裡程碑式人物——埃德溫·哈勃。
偉人的早期生活
1889年11月20日，埃德溫·哈勃出生于美國密蘇裡州的一個保險從業員的家庭。從小的時候，他就非常突出，但是他最突出的不是學習，而是體育，甚至在上學期間打破過跳高項目的州紀錄。
上大學後，哈勃主修天文學和數學，并在牛津大學進修法學碩士（這領域跨得夠遠）。1913年，由于父親去世，他回到了美國，從事的工作竟然是體育教師。
1年後，哈勃進入芝加哥大學攻讀博士學位，并于1917年畢業。正當他要投身于天文事業的時候，美國宣布參加一戰，他于是入伍（不過據推測應該沒有上戰場）。
不過，威爾遜山天文台台台長喬治·埃勒裡·黑爾慧眼識才，決定為哈勃保留職位。我們應該感謝黑爾的這一個決定，讓哈勃能夠在1919年回到威爾遜天文台。在這裡，哈勃将一展才華，讓全人類重新認識我們頭頂的宇宙。
開拓星系天文學——我們都是宇宙中的孤島
僅僅在100多年前，人們還相信銀河系就是宇宙。隻有一部分人認為，有一些星雲看上去并不是屬于我們銀河系，而是獨立于銀河系外、和銀河系并列的恒星系。
每一個人都力圖證明自己的觀點，紛紛試圖通過觀測找出證據，哈勃就是其中之一。他在1923-1924年之間，利用威爾遜山天文台剛剛建好的254厘米反射望遠鏡——胡克望遠鏡進行了大量的觀測。在對仙女座大星系和M33進行觀測的時候，他把它們的邊緣分解為恒星，找到了有力的工具——造父變星。
造父變星被稱作“宇宙量天尺”，這種天體的光變周期和它的亮度是直接相關的，科學家可以輕松地計算出來。隻要觀測記錄它們的光變周期，就能知道它們的絕對亮度，然後利用絕對星等和視星等的轉化公式，可以輕松計算出天體的距離。哈勃正是通過這兩個星系中的造父變星，計算出出它們的距離遠遠超出了銀河系的直徑（雖然這兩個數據當時都不準确，但是無礙哈勃的成果）。因此可以确定，它們不可能位于銀河系中。
雖然哈勃有了如此重大的發現，但是主流天文界還是對此嗤之以鼻，甯可相信哈勃搞錯了，也不願意接受這個事實，反對哈勃的結論。
哈勃是個執着的人，他相信事實就是事實。于是，在1924年，他把這個研究成果發表在了《紐約時報上》——看得出他遭受了多麼巨大的阻力，如此重大的發現竟然都不能首先發布在學術期刊。
世界上還是有很多清醒的科學家的，他們終于開始接受這個事實。在1925年，1月1日的美國天文學會會議上，哈勃正式展示了這個成果。至此，天文學家們關于宇宙和銀河系之間關系的争論，徹底畫上了句号。而星系天文學也就此奠基，後人也把哈勃稱作星系天文學之父。
讓愛因斯坦認錯的男人
哈勃不僅能夠讓衆多天文學家認錯，甚至能夠讓曆史上最偉大的科學家——愛因斯坦都承認了自己的錯誤。
1915年的時候，愛因斯坦提出了著名的廣義相對論。但是，在審視自己的成果時，愛因斯坦發現了一個驚人的暗示：宇宙是膨脹的。就像其他天文學家相信銀河系就是整個宇宙一樣，愛因斯坦信奉宇宙穩态論。為此，他不惜假設出一個宇宙常數，用來“修正”自己的理論，以維護宇宙穩定不變的理論。
20世紀20年代，在終結了宇宙島之争後，哈勃轉而展開對河外星系紅移現象的研究。正是他的研究成果，讓愛因斯坦意識到了自己的錯誤。
紅移現象，其實是多普勒效應的一種。也就是說，由于河外星系這些光源在遠離地球，所以光的波長會變長，在光譜上就會偏紅。可是，有一點讓他始終想不通：為何看起來所有的河外星系都在遠離我們呢？他思考後得出的結果是：宇宙在膨脹，所以星系随着宇宙空間的膨脹而遠離我們，天文學上稱作天體的退行。這就好像你在氣球上畫幾個圈，随着氣球越來越大，這些圈之間的距離就會越來越遠。
這一次，天文學家們顯得比上一次“開明”得多，因為觀測結果确實證明了哈勃是正确的。同時，有人将這個結果和廣義相對論相結合，發現愛因斯坦明明曾經得到了正确答案，卻用一個“宇宙常數”讓自己錯失了成為第一個證明宇宙在膨脹的人的機會。
愛因斯坦本人也很快不得不接受現實，承認宇宙是膨脹的。最終，他在廣義相對論中去掉了這個宇宙常數，并且無奈地承認，這是他“一生犯的最大的錯誤”。
宇宙的命運之鑰——哈勃常數
實際上，哈勃公布的不僅僅是宇宙膨脹理論，還有一個更重要的推論：哈勃定律。
他在觀測天體退行的時候，發現它們的退行速度和它們與地球的距離呈線性關系，這就是著名的哈勃定律。哈勃定律的表達式為：Vf = Hc x D
其中，Vf指的是天體的退行速度，單位是km/s；D是天體與我們的距離，單位是百萬秒差距（MPc，合326萬光年）；Hc就是哈勃常數，單位是km / (s·Mpc)。
在這個公式中，哈勃常數是我們所不知道的數值。它的數值有多大，決定着遙遠天體的退行速度。由于它們的退行源自于宇宙的膨脹，所以哈勃常數直接決定了宇宙在不同的位置有多快的膨脹速度。因此，對于天文學家來說，哈勃常數始終是一個非常重要的未知數。
隻有确定了哈勃常數，我們才能知道宇宙在不同的位置有着怎樣的膨脹速度。目前，沒有人知道宇宙的膨脹有沒有終止的一天，它到底會永遠膨脹下去還是有一天轉而開始收縮，還是一個未知數。通過哈勃定律，我們可以更好地觀測宇宙，了解宇宙的膨脹進程。
自從哈勃提出哈勃定律後，天文學家們一直前赴後繼地試圖求出哈勃常數，而且求出的結果之間差距非常大。2013年3月21日，歐洲航天局的普朗克衛星給出的結果是67.80±0.77km/（s·Mpc）。而2019年時，德國天文學家利用引力透鏡效應求出的哈勃常數，是82.4km/（s·Mpc）。
兩個數據推導出的宇宙年齡分别是138.2億年和114億年，看得出，這兩個數值之間相差還是非常巨大的。因此，探求哈勃常數的路還有很長，天文學家還需要相當長的時間，才能得到精确的結果。
偉人末年
在接下來的歲月裡，哈勃并沒有更多突破性的發現。但是，僅僅前面的兩個發現，就足以讓他不朽。
1953年，哈勃在加州聖瑪利諾因腦血栓病去世，年僅64歲。在他死後，其妻子葛蕾絲·哈勃并沒有向大衆宣布死訊，也沒有舉辦葬禮。他就像是我們頭頂的宇宙，用安靜和深沉告别了這個世界。夫妻二人沒有子嗣。
但是，人類不會忘記他的巨大貢獻。為了紀念哈勃的成就，天文學家們用他的名字命名了小行星2069、月球上的一座環形山。最著名的，就是NASA在1990年發射的太空望遠鏡，也就是哈勃太空望遠鏡。
哈勃已經逝去，但他的名字還在。終有一天，哈勃太空望遠鏡也會退役。但是，他的名字和他的功勳一樣，都将不朽于人間。
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