朋友們，咱平常看夜空，星星一閃一閃的，感覺挺近，可實際上，宇宙大得超乎想象，那些天體離咱們遠得難以形容。那天文學家是咋知道它們離我們有多遠的呢？今天就來聊聊其中一種超重要的方法 —— 通過宇宙紅移來測量。

先得從光說起。大家都知道，太陽光透過三棱鏡，會像彩虹一樣散開，這叫光的色散，散開后的光就是光譜。17 世紀牛頓發現了這個現象，可當時人們對光的了解還很淺。直到 1802 年，英國物理學家沃拉斯頓改進了實驗，讓光譜精度更高，這才發現太陽光譜里有好多暗色條紋。不過他也沒太當回事，覺得可能是儀器問題或者顏色分界線。

到了 1814 年，年輕的夫朗禾費設計出了現代首款光譜儀。他用這儀器觀測太陽光譜，也看到了那些暗線。和別人不一樣，夫朗禾費對這些暗線可太感興趣了。他一開始也懷疑是儀器問題，就不斷改良儀器，結果暗線不但沒消失，反而越來越多。這下他明白了，這些暗線和光源本身有關。他仔細測量暗線的位置、粗細、波長，還觀測了其他幾顆明亮恒星的光譜，發現不同恒星光譜里的暗線排列不一樣。雖然當時不知道這些暗線到底是啥，但夫朗禾費的研究，為后來解開暗線秘密打下了基礎。

時間到了 1859 年，德國的物理學家基爾霍夫和化學家本生，他倆喜歡燒各種元素玩（當然，是出于科學研究目的哈）。燒的時候發現，不同元素燃燒，光譜儀會留下不同亮線，這和之前夫朗禾費發現的暗線很相似。于是他倆大膽猜測，這些暗線是不是和元素有關呢？為了驗證，他們用本生燈發出的石灰光做實驗，石灰光原本是連續光譜，沒有暗條紋。但當光經過不同元素的冷氣體時，光譜上就出現了暗條紋，而且這些暗條紋和之前燃燒元素產生亮條紋的位置能一一對應。這下清楚了，原來燃燒元素發出特定光形成亮線，光經過含對應元素的冷氣體時，元素又把這部分光吸收掉，就留下了暗線。這些暗線就是元素的吸收線，后人把它們叫做夫朗禾費線。從這以后，光譜探測成了我們探索宇宙的有力武器，通過光譜里的暗線，哪怕不出地球，我們也能知道遙遠天體的元素組成。

接下來就該講講紅移了。前面說了，元素吸收線位置是固定的。但 1912 年，天文學家梅爾文 - 斯萊弗在測量一些螺旋星云（其實就是星系，當時人們還以為銀河系就是整個宇宙，把這些星系錯當成銀河系內的星云了）時，發現星云中的暗線位置不對，好像往光譜的紅波段移動了。他琢磨，這可能和星系的速度有關，就像生活里的多普勒效應一樣。大家都有過這種體驗吧，火車朝我們開過來，汽笛聲越來越尖；火車開走，聲音就越來越低沉。光也這樣，光源遠離我們時，光波被拉長，暗線就往紅端位移，這就是紅移。斯萊弗這一發現，把星系紅移和速度聯系起來，給后來哈勃的研究開了個頭。

1924 年，哈勃在測量仙女座星云時，發現了幾顆造父變星。這造父變星可神奇了，它的亮度會周期性變化，而且光變周期和它的絕對亮度有相關性，周期越長，絕對亮度越大。哈勃利用這個特性，算出了仙女座星云的距離，發現它遠在銀河系之外，這才讓人們意識到，銀河系外還有其他星系，咱們對宇宙的認識一下子拓寬了好多。

后來哈勃又接著測量其他星系距離。1929 年，他有了個超級重大的發現。前面斯萊弗已經確定紅移和速度有關，哈勃把星系的距離和速度一對比，發現星系退行速度和距離竟然是線性關系，也就是離地球越遠的星系，退行速度越大，這就是著名的哈勃定律。這定律可太重要了，證實了宇宙在膨脹，不是靜態不變的，還給宇宙大爆炸理論提供了證據。同時，也讓紅移和距離有了明確關系，紅移值越大，星系離我們越遠。所以現在天文學家只要測出譜線里紅移的大小，就能算出天體實際距離，這就是測量遙遠天體距離的紅移測量法。

說實話，每次想到天文學家們通過這么復雜又精妙的方法，一點點揭開宇宙的奧秘，我就特別感慨。從牛頓發現光的色散，到夫朗禾費研究暗線，再到哈勃發現宇宙膨脹，這中間經過了多少代人的努力啊。宇宙紅移就像一把神奇的尺子，幫我們丈量著遙遠宇宙的距離，讓我們對這個浩瀚的宇宙有了更多認識。朋友們，宇宙里還有數不清的奧秘等著我們去探索，希望今天講的這些，能讓你們對宇宙多一些好奇，多一份熱愛。要是覺得有意思，就請動動發財小手點贊關注，祝大家都能在探索宇宙的奇妙旅程里收獲滿滿，日子也像宇宙一樣充滿無限可能，越來越美好！