宇宙膨胀说

在天文学家使用光谱仪通过各恒星的光谱结构来研究恒星特征的时候，早就注意到一个很普遍的现象，就是恒星光谱谱线的位置，总是偏离在地球上用实验方法标定的标准位置，而且总是向红光的方向偏离。这个现象称为恒星光谱线的红移。从物理学看，一个发出红、橙、黄、绿、兰、靛、紫各种颜色光波的光源，当它静止时所发的混合光颜色与它运动时所发出的混合光颜色并不相同。而同一个光源，如果它向观察接近时，它的颜色将含较多的紫色；当它远离观察者，颜色则更近于红色。如图。

恒星光谱的红移现象说明它们在远离地球。1929年美国天文学家哈勃根据精确观察到的大量天体红移的资料发现了一个定律，即星系退行（离去）速度与星系到地球的距离成正比。例如室女座星系团距离地球750万光年，退行速度为1200公里/秒；牧夫座星系团距离2.3亿光年，退行速度3.9万公里/秒。
根据哈勃定理，天文学家认为宇宙间各星系彼此间正在相互均匀地离开，即宇宙象一个不断扩大的充气皮球一样在均匀地膨胀。这就是宇宙膨胀说，这种学说不仅和大量的观测结果相一致，而且与爱因斯坦的广义相对论中的“场方程”的理论相一致。