砰!
莱维特对埃德温·哈勃产生了重要影响。哈勃出生于1889年,年轻的时候他是天才运动员,特别擅长篮球。也许指尖上转动的篮球启发了他进入天文学领域。他在芝加哥大学带领大学篮球队赢得了1907年的全美冠军。他也是厉害的拳击手,曾经击败了德国重量级冠军。他是最早获得罗德奖学金的学生之一,这是牛津大学为海外学生提供的声名赫赫的研究生奖学金。他在牛津大学学习期间上了一些科学课程。回到美国后,他像“了不起的盖茨比”一样,让自己改头换面,操着英伦腔,去哪儿都披着斗篷、叼个烟斗,声称自己以前是一名了不起的律师。
1917年,哈勃自愿加入美军,升到了少校军衔,不过他从未参与过军事行动。他在欧洲的时候抓住机会去剑桥大学进修了天文学。1919年,他得到了美国加利福尼亚州威尔逊山天文台的一个职位,在这里工作直至1953年去世。他一生所有重大工作都是在威尔逊山天文台完成的。
哈勃来到威尔逊山天文台时,巨大的望远镜已经安装好了。当时,人们认为宇宙中只有银河系。他们错得太离谱儿了。哈勃借助亨丽埃塔·斯旺·莱维特的研究成果,找到了证据证明旋涡星云(名称来源于其螺旋形状)距离我们太遥远了,不可能位于银河系内,事实上,它们本身就是一个完整的星系。他当时只有35岁,老一代科学家最初完全不认可他的发现。
哈勃对星系的研究揭示了宇宙正在膨胀,这反过来也为宇宙相关的最重大的理论提供了证据支持,那就是大爆炸理论。哈勃和比利时天文学家乔治·勒梅特一起得出结论:星系距离越远,它们远离地球的移动速度就越快。如果我们对这种膨胀进行反推,就能追溯到“奇点”这个概念,在这个概念下,空间和时间都失去了意义。如今我们知道,大约在137.99亿年前,这个奇点冷却到一定程度,先是形成了亚原子粒子,然后形成了原子。之后引力就出现了,然后氢原子、氦原子和锂原子凑成团,接着突然一下子,最早的恒星开始形成。哈勃提出了宇宙的诞生时间。
令人困惑的是,所谓的大爆炸并不是物质向外的爆发,更像是空间本身的扩张,有点儿像吹气球。这一点要想成立,需要人类至今依然未知的“暗物质”增加引力作用。暗物质被定义为不会和电磁场发生相互作用的物质,所以很难探测出来。目前,暗物质存在的证据仍然是间接的,基础是人类对星系运动的观察以及遥远星系发出的光的弯折。实际上大爆炸是物理学和化学的开端,最终引出了生物学。
牛顿对引力的研究描述了万物都会产生吸引其他物体的作用力。他提出的定律能预测行星和地球上物体的运动,至今仍然有效。但是天文学家也观察到,牛顿运动定律不适用于某些物体,比如水星绕太阳运动的奇怪轨道,因为它的速度比牛顿运动定律预测的更快。接下来,阿尔伯特·爱因斯坦要登场了。