怎样测量远处的星系到地球的距离?

很多方法
核心都是各种波的测量计算

十九世纪三十年代初期，德国医生奥伯斯（Olbers）从一个简单的观察中提出宇宙不是处于衡定状态的假说。大家都知道星与星之间的夜空是完全黑暗无光的。奥伯斯首先想到，这说明宇宙中星球的数目是有限的，不能使宇宙的每个角落都发光。其次他假设，由于星球之间的万有引力，星球之间的距离会越来越小；或者由于什么尚不清楚的原因，万有引力会被抵消，使星球间的距离不断加大，即宇宙可能在膨胀。但这种假说未引起当时科学界的注意。

本世纪二十年代，美国天文学家观察到了红移现象（red shift）。他们发现距地球很远的星球或星系射到地球的光比离地球近的星的星光弱而且较偏红色，即偏向可见光中的长波光谱。在声学上有一种现象叫做都普勒转移（Doppler Shift）：当一个运动物体接近我们时，我们收到的它的声波频率偏高；当它远离我们而去时，我们收到的它的声波则偏向低频。一个最常见的例子是，当火车驶进站时，站在月台上的人听到它的鸣笛十分高亢；当它离站驶去时，笛声则变得低沉。因此天文学家们把红移现象解释为：远处射出红光的星球正在以高速度远离地球。

几年后，爱因斯坦于一九一七年发表了著名的普遍相对论，震动了科学界。一些科学家发现相对论的公式包含有宇宙不恒定的结论。但爱因斯坦不同意此见解，他当时以为自己的计算有误差，于是在方程式中又加进一个常数，以抵消宇宙有不断澎涨或收缩的可能性。

一九三一年，美国天文学家哈博（Edwin Hubble）用当代最大的二百寸天文望远镜惊奇地发现在银河系外还有千千万万个天河系，而且这些天河系明显地不断迅速向外扩张。在事实面前，爱因斯坦承认他在相对论公式中所加的宇宙常数是他一生中最大的失误。尽管他感到有些刺激，并认为不尽合理，仍勉强地接受了“宇宙有个原始的必须性”的假说。由于理论和观察都提供了充分的证据，此后科学界再不怀疑宇宙确实是在膨胀了。