哈勃定律
宇宙膨胀的性质可以概括为一个简单的公式，就是著名的哈勃定律。这个定律指出，星系远离观测者的视向速度v正比于星系和观察者的距离d。我们现在知道这个比例系数就是哈勃常数，用符号H或Ho表示。哈勃定律就写成v=Hod。v和d之间是线性关系，因为如果绘出一组星系样本所测得的速度和距离图（像哈勃所做的一样），你会发现它们在一条直线上。这条直线的斜率是Ho。哈勃定律的基本含义是，距离观测者两倍远的星系，其远离观测者的速度也是两倍，那些3倍远的星系的远离速度为3倍，以此类推。
哈勃于1929年发表了他的著名定律，他在研究一组星系样本光谱时发现了该定律。美国天文学家维斯托·斯里弗（Vesto Slipher）对这个发现也有很大贡献。早在1914年斯里弗就得到了一组星云（对星系当时的称谓）的光谱，也给出了这个关系，尽管他的距离估计非常粗略。斯里弗在1914年的美国天文学联合会第17次会议上提交了该结果，但不幸的是，此结果一直未发表。历史一直未对斯里弗作出的贡献给予应有的承认。
哈勃是怎样发现这个定律的呢？他使用的技术称作光谱学。来自星系的光是各种颜色的混合，是由所有其内部恒星产生的。分光镜将光分开，分成其组分的各种颜色，每种颜色可以单独进行精确地分析。使用棱镜也可以简便地达到相同的目的。普通白光可以用棱镜分光形成像彩虹般的光谱。除了也有不同的颜色外，天文光谱也包含着尖锐的特征线，称作发射线。这些线通过电子在不同能级间的跃迁产生于天体内部的气体中。按照化学元素的不同，这些跃迁出现在确定的波长；这些波长在实验室中可以精确地测量出。哈勃能够在许多他所观测的星系光谱中识别发射线。可是比较这些线在光谱中的位置与它们应该出现的位置时发现，它们通常所处的位置往往是错的。事实上，这些线几乎都向光谱的红端——较长的波长位置移动了。哈勃解释这个现象为多普勒移动。
