隨著河外星系的本質被揭開后，人類的視野開始從銀河系拓展到星系世界。大家知道哈勃嗎？它更是全力從事星系的實測和研究，可是大家知道為什么存在哈勃定律，其中的原因是什么呢？相信許多朋友們都不太了解，下面就由小編來給大家解答一下疑惑吧。

　　天體運動速度在觀測者視線方向上的分量稱為視向速度。測定天體視向速度的基礎是物理學中的多普勒效應。多普勒效應是奧地利物理學家多普勒于1842年首先發現的，說的是運動中的聲源發出的聲音在靜止觀測者聽來波長（或頻率）是變化的，靜止觀測者聽到的運動聲源所發出的聲音波長λ，與聲源靜止時聲音的波長λ0之間，存在著簡單的關系(λ−λ0)/λ0=v/c，這里v為聲源運動速度，c為聲速。

　　如把多普勒效應用于天體光線的傳播上，那么上述簡單公式中的c代表光速，v代表天體的視向速度。只要測得運動天體光譜中某條譜線的波長λ，以及相應的靜止波長λ0，即可利用上述公式推算出天體的視向速度v。(λ−λ0)稱為多普勒位移，如（λ−λ0）>0，光譜線波長變長，譜線朝光譜的紅端移動，稱為紅移，表明天體作遠離觀測者的退行運動；反之，如(λ−λ0)<0，光譜線波長變短，譜線朝光譜的藍端移動，則稱為藍移，天體作朝向觀測者而來的運動。這就是測定天體視向速度的基本原理。

　　經過幾年不懈的工作，到1929年，哈勃獲得了46個星系的光譜，并發現它們表現出普遍性的譜線紅移。如果用多普勒效應來解釋，那就說明所有星系都在遠離地球運動，速度可高達數百甚至上千千米每秒，甚至更大。這與銀河系中的恒星截然不同：恒星光譜有紅移，也有藍移，表明有的在靠近地球。有的在遠離地球，但速度僅為每秒幾千米或數十千米。

　　在進一步估計星系的距離之后，哈勃驚訝地發現，距離（記為r）越遠的星系視向速度v也越大，兩者之間存在著簡單的正比關系：v=H0r。星系的這種速度－距離關系，就是著名的哈勃定律，其中的比例系數H0r稱為哈勃常數。

　　1929年3月，哈勃首次發表他的這一研究成果。在那46個已知視向速度的星系中，僅有24個確定了距離，它們的視向速度不超過1200千米每秒。當時得到的星系之速度－距離關系也不十分明晰，單個星系對關系式v=H0r的彌散比較大。后來哈勃與助手赫馬森合作，又獲得了另外50個星系的光譜，其中視向速度最大的已接近2萬千米/秒。在他們兩人于1931年發表的論文中，星系的速度－距離關系得到進一步確認，且更為清晰。1948年，他們測得長蛇星系團的退行速度已高達6萬千米/秒，而速度－距離的正比關系依然成立。今天，哈勃定律已為天文界所公認，它在宇宙學研究中有著特別重要的作用。

　　那么，哈勃定律又說明了什么

　　在哈勃定律發現之前，俄羅斯數學家弗里德曼于1922年首次從理論上論證了宇宙膨脹的可能性，對愛因斯坦靜態宇宙提出了挑戰。5年后，比利時天文學家勒梅特提出了均勻各向同性的膨脹宇宙模型，指出天體的退行運動起因于空間膨脹，并預言退行速度v應該與天體的距離r成正比。在20世紀20年代，通信手段和科學家之間的交流還遠不如今天快捷。因此，生活在大西洋彼岸的哈勃在相當一段時間內對勒梅特的工作一無所知。哈勃獨立地通過實測發現了關系式v=H0r，有力地支持了弗里德曼和勒梅特的理論——今日所稱的大爆炸宇宙模型的雛型。

　　通過測量一批星系的視向速度和距離，便可確定哈勃常數H0r=v/r。這一方法的原理看似簡單，具體實施卻頗為不易，一個重要原因是星系運動的復雜性。

　　星系的上述普遍性退行運動稱為哈勃流，這是一種遵循哈勃定律的系統性運動。實際上，除參與哈勃流運動外，因局部大質量天體的引力作用，星系自身還有偏離哈勃流的所謂“本動”，而本動并不服從哈勃定律。星系越遠，本動部分占星系觀測運動中的比例越小。要想盡可能減小本動的影響，就應該用盡可能遠的星系來確定比例常數H0r。為了測定準確的H0值，天文學家已經花了好幾十年的時間，目前哈勃常數的最可靠值為H0=73千米/（秒·兆秒差距）。