天穹经三第四章近代各理论模型下的天体运动三

    三节：人们从实际观测中不断扩大对宇宙的认识

    在20世纪初，由于人们的天文观测仪器虽然有了很大的技术提高，但与现在相比还是比较落后的。

    只能感触到相近距离的天体的运动，对于太阳系以外的星体的运动就很难观测到了。

    从而普遍的认为宇宙是静态的和永恒的。

    然而对于近距离星体的运动，人们则感到百思不得其解。

    爱因斯坦根据狭义相对论提出的宇宙模型，指出宇宙是一个物质体积有限但空间没有边界的宇宙。

    其实他的宇宙模型同样遇到了牛顿引力宇宙学里一样的问题。

    牛顿以强调宇宙的空间不但是没有边界，而且物质的分布也是以无限来维持的。

    就这样解决了宇宙内的物质因相互之间的引力作用最终会吸引到一块来。

    当爱因斯坦认识到广义相对论意味着宇宙必须以处于膨胀而来维持他的理论之时，他以为在他的公式中肯定是漏掉了某一样东西，于是在他的场方程里添加了宇宙常数，以便保持宇宙的稳定状态。

    德西特的静态宇宙，他也认为宇宙的物质存在，当然这离不开人类住居的地球所处的太阳系，人们的直观观察是一直处于的运转之中。

    静态只限于相对远的宇宙空间。

    正如他的理论所描绘的一样，不过物质的平均密度趋近于零，在这种条件之下，宇宙的物质具有运动迹象。

    这是符合当时人们对宇宙的观测所得出的情形：通过实际的观察得知，人们所看到的是一样的一个状况——

    我们人类赖以生存的地球所处的太阳系，是物质分布十分稀薄而空旷的空间，随着观察视线的扩大，宇宙所展现的空间星体的分布逐渐地变得密集了起来，似乎越遥远的宇宙时空越趋于平静。

    由此一来，静态宇宙曾引起人们一段时期的信奉。

    当时的人们认定银河系即是整个宇宙。

    随着天文学家对宇宙空间的不断扩展观察范围，事情变得愈来愈复杂了。

    光的红移和蓝移已被天文学家当作恒星相对于我们观测的运动效应而应用在天文观测上：

    当光源远离观察者而去时，光波就会分散开来，使得光波变长，光色变红；

    而当光波从它的源头射向观察者时，它会“形成一束”，光波就会变短，光线变蓝。

    人们从观测中得知，恒星有时是处于红色的，有时候则表现为蓝移。

    显示为红色是离我们而去，也体现为蓝色则是向我们而来。

    恒星所表现的那些离去或者奔来的运动是被看成没有什么区别的而属于整个银河系的漩涡运动。

    宇宙中那些细小、微弱的螺旋椭圆形星云曾被认为是与处在银河系之内的恒星具有同样运动速度的气团或者尘云。

    然而早在1914年，美国天文学家维斯托.斯莱弗就已宣布，他测得的几乎所有的细小和微弱的螺旋椭圆形的星云，其星光都显示红移而做高速的退离运动。

    当时的斯莱弗不明白是什么缘故导致了这种现象。

    德国大哲学家康德在18世纪，就已提到那些细小又微弱的星云可能是遥远地方，不是属于银河系而独立存在的“岛状宇宙”——也就是讲，它们极有可能不属于银河系的一部分而另外的一个星系。

    这表明人们的观测，所展现的宇宙空间已经延伸到银河系以外的天空区域去了。

    康德的观点和斯莱弗的发现并没有得到科学界的关注。

    真正引起注意的是后来来自哈勃的发现，那些星云不只是属于银河系外围的气状云团，而是跟我们的银河系一样的由诸多的恒星组成的新的星系。