朋友们，咱平常看夜空，星星一闪一闪的，感觉挺近，可实际上，宇宙大得超乎想象，那些天体离咱们远得难以形容。那天文学家是咋知道它们离我们有多远的呢？今天就来聊聊其中一种超重要的方法 —— 通过宇宙红移来测量。

先得从光说起。大家都知道，太阳光透过三棱镜，会像彩虹一样散开，这叫光的色散，散开后的光就是光谱。17 世纪牛顿发现了这个现象，可当时人们对光的了解还很浅。直到 1802 年，英国物理学家沃拉斯顿改进了实验，让光谱精度更高，这才发现太阳光谱里有好多暗色条纹。不过他也没太当回事，觉得可能是仪器问题或者颜色分界线。

到了 1814 年，年轻的夫朗禾费设计出了现代首款光谱仪。他用这仪器观测太阳光谱，也看到了那些暗线。和别人不一样，夫朗禾费对这些暗线可太感兴趣了。他一开始也怀疑是仪器问题，就不断改良仪器，结果暗线不但没消失，反而越来越多。这下他明白了，这些暗线和光源本身有关。他仔细测量暗线的位置、粗细、波长，还观测了其他几颗明亮恒星的光谱，发现不同恒星光谱里的暗线排列不一样。虽然当时不知道这些暗线到底是啥，但夫朗禾费的研究，为后来解开暗线秘密打下了基础。

时间到了 1859 年，德国的物理学家基尔霍夫和化学家本生，他俩喜欢烧各种元素玩（当然，是出于科学研究目的哈）。烧的时候发现，不同元素燃烧，光谱仪会留下不同亮线，这和之前夫朗禾费发现的暗线很相似。于是他俩大胆猜测，这些暗线是不是和元素有关呢？为了验证，他们用本生灯发出的石灰光做实验，石灰光原本是连续光谱，没有暗条纹。但当光经过不同元素的冷气体时，光谱上就出现了暗条纹，而且这些暗条纹和之前燃烧元素产生亮条纹的位置能一一对应。这下清楚了，原来燃烧元素发出特定光形成亮线，光经过含对应元素的冷气体时，元素又把这部分光吸收掉，就留下了暗线。这些暗线就是元素的吸收线，后人把它们叫做夫朗禾费线。从这以后，光谱探测成了我们探索宇宙的有力武器，通过光谱里的暗线，哪怕不出地球，我们也能知道遥远天体的元素组成。

接下来就该讲讲红移了。前面说了，元素吸收线位置是固定的。但 1912 年，天文学家梅尔文 - 斯莱弗在测量一些螺旋星云（其实就是星系，当时人们还以为银河系就是整个宇宙，把这些星系错当成银河系内的星云了）时，发现星云中的暗线位置不对，好像往光谱的红波段移动了。他琢磨，这可能和星系的速度有关，就像生活里的多普勒效应一样。大家都有过这种体验吧，火车朝我们开过来，汽笛声越来越尖；火车开走，声音就越来越低沉。光也这样，光源远离我们时，光波被拉长，暗线就往红端位移，这就是红移。斯莱弗这一发现，把星系红移和速度联系起来，给后来哈勃的研究开了个头。

1924 年，哈勃在测量仙女座星云时，发现了几颗造父变星。这造父变星可神奇了，它的亮度会周期性变化，而且光变周期和它的绝对亮度有相关性，周期越长，绝对亮度越大。哈勃利用这个特性，算出了仙女座星云的距离，发现它远在银河系之外，这才让人们意识到，银河系外还有其他星系，咱们对宇宙的认识一下子拓宽了好多。

后来哈勃又接着测量其他星系距离。1929 年，他有了个超级重大的发现。前面斯莱弗已经确定红移和速度有关，哈勃把星系的距离和速度一对比，发现星系退行速度和距离竟然是线性关系，也就是离地球越远的星系，退行速度越大，这就是著名的哈勃定律。这定律可太重要了，证实了宇宙在膨胀，不是静态不变的，还给宇宙大爆炸理论提供了证据。同时，也让红移和距离有了明确关系，红移值越大，星系离我们越远。所以现在天文学家只要测出谱线里红移的大小，就能算出天体实际距离，这就是测量遥远天体距离的红移测量法。

说实话，每次想到天文学家们通过这么复杂又精妙的方法，一点点揭开宇宙的奥秘，我就特别感慨。从牛顿发现光的色散，到夫朗禾费研究暗线，再到哈勃发现宇宙膨胀，这中间经过了多少代人的努力啊。宇宙红移就像一把神奇的尺子，帮我们丈量着遥远宇宙的距离，让我们对这个浩瀚的宇宙有了更多认识。朋友们，宇宙里还有数不清的奥秘等着我们去探索，希望今天讲的这些，能让你们对宇宙多一些好奇，多一份热爱。要是觉得有意思，就请动动发财小手点赞关注，祝大家都能在探索宇宙的奇妙旅程里收获满满，日子也像宇宙一样充满无限可能，越来越美好！