天文学的历史是一部不断扩展视野的历史。
Edwin Powell Hubble是一位美国天文学家。他在建立星系外天文学和观测宇宙学领域方面发挥了至关重要的作用。
Hubble证明了许多以前被认为是尘埃和气体云并被归类为"星云"的天体实际上是银河系之外的星系。他利用1908年Henrietta Swan Leavitt发现的造父变星光度与脉动周期之间的强直接关系来计算银河系和河外星系的距离。
Hubble提供了证据表明星系的后退速度随其与地球距离的增加而增加，这一性质现在被称为"Hubble定律"，尽管事实上它在两年前就已由Georges Lemaître提出并通过观测证实。Hubble-Lemaître定律意味着宇宙在膨胀。十年前，美国天文学家Vesto Slipher提供了第一个证据，表明许多这些星云发出的光存在强烈的红移，表明高后退速度。
Hubble的名字最广为人知是因为以他的名字命名的Hubble太空望远镜，该望远镜在他的家乡Missouri州Marshfield有一个模型展示。
早年生活和教育
Edwin Hubble出生于Virginia Lee Hubble(娘家姓James，1864-1934年)和保险执行官John Powell Hubble，在Missouri州Marshfield出生，1900年移居Illinois州Wheaton。在年轻时，他以运动才能而非智力能力著称，虽然他在除了拼写之外的每个科目都取得了好成绩。Edwin是一位天才运动员，在高中和大学期间都参加过棒球、足球和田径运动。他在篮球场上担任过从中锋到得分后卫的各种位置。事实上，Hubble甚至带领芝加哥大学篮球队在1907年赢得了他们的第一个联赛冠军。他在1906年的一场高中田径比赛中获得了七个第一名和一个第三名。
本科研究
Hubble在芝加哥大学的研究集中在法律上，到1910年获得了理学学士学位。Hubble也成为了Kappa Sigma兄弟会的成员。他在Oxford大学的Queen's College花了三年时间，在获得学士学位后成为该大学最早的Rhodes奖学金获得者之一，最初按照濒临死亡的父亲的承诺学习法律而非科学，后来又增加了文学和西班牙语，最终获得了硕士学位。
1909年，Hubble的父亲将家人从Chicago迁到Kentucky州Shelbyville，使家人能够住在小镇上，最终定居在附近的Louisville。他的父亲在1913年冬天去世，当时Edwin还在英国。随后的夏天，Edwin回到家中照顾他的母亲、两个妹妹和弟弟，以及他的哥哥William。全家再次搬到Louisville高地社区的Everett大道，以容纳Edwin和William。
Hubble也是一个尽职尽责的儿子，尽管他从童年起对天文学就有强烈的兴趣，但他听从了父亲的要求去学习法律，首先在芝加哥大学，后来在Oxford。在这段时间里，他也参加了一些数学和科学课程。在1913年父亲去世后，Edwin从Oxford返回中西部，但没有动力从事法律工作。相反，他开始在Indiana州New Albany的New Albany高中教授西班牙语、物理和数学，并担任男子篮球队的教练。经过一年的高中教学后，在他来自芝加哥大学的前教授的帮助下，他进入研究生院在该大学的Yerkes天文台学习天文学，并在1917年获得了博士学位。他的论文题为"昏暗星云的摄影调查"。在Yerkes，他可以使用当时世界上最强大的望远镜之一，该望远镜拥有创新的24英寸61厘米反射镜。
博士研究
1917年美国向德国宣战后，Hubble匆忙完成博士论文以便参军。Hubble自愿加入美国陆军，被分配到新成立的第86师，在第2营第343步兵团服役。他晋升为少校，并在1918年7月9日被发现适合海外任务，但第86师从未参加过战斗。第一次世界大战结束后，Hubble在Cambridge大学度过了一年，在那里他重新开始了天文学研究。
职业生涯
1919年，Hubble被Carnegie科学学院的Mount Wilson天文台提供了一个员工职位，该天文台位于California州Pasadena附近，由天文台的创始人和主任George Ellery Hale提供。Hubble一直在Mount Wilson工作到他1953年去世。在他去世前不久，Hubble成为第一位使用新完成的巨大200英寸5.1米反射镜Hale望远镜的天文学家，该望远镜位于California州San Diego附近的Palomar天文台。
Hubble还在第二次世界大战期间在Maryland州Aberdeen Proving Ground担任美国陆军的平民，担任弹道研究实验室外部弹道分支的负责人，期间他指导了大量外部弹道研究，提高了炸弹和炮弹的有效火力。他的工作因他个人开发的用于外部弹道仪器的几项设备而得到便利，最突出的开发是高速时钟摄像机，这使得研究炸弹和低速炮弹飞行特性成为可能。他研究的结果被认为大大改进了炸弹和火箭的设计、性能和军事效能。为了这项工作，他获得了功绩勋章。
发现
宇宙超越银河系
Edwin Hubble在1919年到达California州Mount Wilson天文台，大约与100英寸2.5米Hooker望远镜的完成相吻合，当时这是世界上最大的望远镜。当时，对宇宙的主流观点是宇宙完全由银河系组成。使用Mount Wilson的Hooker望远镜，Hubble在几个螺旋星云中识别出了造父变星，这是一种用来确定星系距离的星，也可参见标准烛光，包括Andromeda星云和Triangulum。他在1924年进行的观测确凿地证明这些星云距离太远，不能是银河系的一部分，实际上是我们自己之外的整个星系，至少从1755年Immanuel Kant出现的《自然通史和天体理论》以来就被研究人员怀疑。这个想法遭到了当时天文学界许多人的反对，特别是来自Harvard大学的Harlow Shapley。尽管有反对意见，当时35岁的科学家Hubble的发现首先在1924年11月23日由《纽约时报》发表，然后在1925年1月1日向其他天文学家在美国天文学会会议上进行了展示。Hubble关于Andromeda的结果直到1929年才正式发表在同行评审的科学期刊上。
Hubble的发现从根本上改变了对宇宙的科学认识。支持者表示，Hubble发现了我们星系外的星云，这有助于为未来的天文学家铺平道路。尽管他一些更著名的同事嘲笑他的结果，Hubble最终发表了他关于星云的发现。这篇发表的工作为他赢得了一个名为美国协会奖的奖项和Burton E. Livingston委员会奖励委员会颁发的五百美元。
Hubble还设计了最常用的星系分类系统，根据它们在照片图像中的外观对它们进行分组。他安排了不同的星系群体，这被称为Hubble序列。
红移随距离增加
Hubble继续使用各种方法估计24个河外星云的距离。1929年，Hubble检查了这些距离与它们的径向速度(由红移确定)之间的关系。他估计的距离现在被认为都太小了，最多相差约7倍。这是由于存在两种造父变星或将明亮气体云与明亮恒星混淆等因素。然而，他的距离或多或少与真实距离成比例，结合他的距离与Vesto Slipher和他的助手Milton L. Humason对星系红移的测量，他发现了星系距离与其径向速度(校正太阳运动)之间大致的线性关系，这个发现后来被称为Hubble定律。
这意味着，任何两个星系之间的距离越大，它们相对分离速度就越大。如果以这种方式解释，Hubble对46个星系的测量导致Hubble常数的值为500 km/s/Mpc，这远高于目前接受的74 km/s/Mpc宇宙距离梯度方法或68 km/s/Mpc CMB方法的值，这是由于它们距离校准中的误差。
然而红移的原因仍然不清楚。比利时天主教神父兼物理学家Georges Lemaître在爱因斯坦广义相对论方程的基础上从理论上预测了红移-距离关系，并在Hubble定律发现前两年发表了对其的观测支持。然而，包括Hubble本人在内的许多宇宙学家和天文学家未能承认Lemaître的工作；Hubble终身对Lemaître的解释持怀疑态度。尽管他在论文中使用了"速度"一词，在引言中使用了"表观径向速度"，但他后来对将这些解释为真实速度表示怀疑。1931年，他写了一封信给荷兰宇宙学家Willem de Sitter，表达了他对红移-距离关系理论解释的看法：
Humason先生和我都深深感谢您对关于星云速度和距离论文的优雅赞赏。我们使用"表观"速度这一术语来强调相关性的经验特征。我们认为，解释应该留给你和其他少数几位有能力以权威身份讨论这个问题的人。
今天，有关的"表观速度"通常被认为是由宇宙膨胀引起的固有距离的增加。穿过膨胀度规的光将经历Hubble型红移，这种机制与多普勒效应不同，尽管对于附近的星系，两种机制通过坐标变换可变成等价描述。
在1930年代，Hubble参与确定星系分布和空间曲率。这些数据似乎表明宇宙是平坦和均匀的，但在大红移处存在偏离平坦性的现象。根据Allan Sandage的说法，
Hubble相信他的计数数据在假设没有后退的红移校正下给出了关于空间曲率的更合理的结果。直到他最后的著作，他一直保持这一立场，倾向于(或至少保持开放)没有真正膨胀存在的模型，因此红移"代表了一个迄今未被认识的自然原理"。
Hubble的调查技术存在方法论问题，在大红移处显示出偏离平坦性的现象。特别是，该技术没有考虑到由星系演化导致的星系光度变化。早在1917年，Albert Einstein就发现他新开发的广义相对论理论表明宇宙必须在膨胀或收缩。无法相信他自己的方程在告诉他什么，Einstein在方程中引入了一个宇宙常数，一个"保险因子"来避免这个"问题"。当Einstein听说Hubble的红移时，他立即意识到广义相对论预测的膨胀必定是真实的，在晚年，他说改变他的方程是"我一生中最大的错误"。事实上，Einstein显然曾经拜访过Hubble，试图说服他宇宙在膨胀。
Hubble还在1935年8月30日发现了小行星1373 Cincinnati。1936年他著写了《观测宇宙学方法》和《星云的领域》，解释了他对河外天文学的方法和他对该学科历史的看法。
1941年12月，Hubble向美国科学促进协会报告，用Mount Wilson望远镜进行的为期六年的调查结果
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