永恒宇宙
永恒是早期人们对宇宙达成的共识，大部分的哲学家们认为真理是永恒不变的，所以宇宙也应该是永恒不变的。主观的意识让哲学家们在两条错误的道路上争论不休：”谁是宇宙的中心“。主要分为两派“地心说”和“日心说”。但无论是地心说，还是日心说，都是先确认中心，再把周围的星体一个一个“摆放”出来，让他们的观点能更说得过去。当时的科学家由于探测工具太少，理论也少，而天上的星星太多了，所以只能看谁更能说，谁更接近于上帝。
地心说
有点像我们玩扫雷，一切都是未知的，先点开几个，然后跟着数字一点点推断地雷的位置，插上小旗。但是因为探测手段，理论知识不够，只能少给你几个数字或者说没有数字，那一切就靠想象了。
万有引力
后来牛顿的理论来了，我们都听过牛顿看到苹果落地，从而牛顿发表了万有引力定律。万有引力发表的同时就跟着出来一系列的问题。如果说中心论还有迹可循，还能推一推、扫一扫。那万物之间都有引力，谁都不是中心，这是个大雷呀。你想想引力的相互作用下所有的星球都会互相靠近，每颗星球都对每一颗星球都有吸引力，最后全部都会根据引力的方向撞一起去了，变成有且只有一颗星球，然后它孤零零的就没有人能跟它相互吸引了。
万有引力作用下的星系大碰撞
牛顿不得不出来擦屁股，由于牛顿同样认为宇宙是永恒不变的，是静态的，为了诠释万有引力的正确性，他提出了一个设想：因为宇宙是永恒的，所以宇宙也是无限大的，星星也是无限多的，而且大家分布还都挺均匀的。
就像是多向拔河，每个人受力都差不多，然后就都乖乖的保持静止， 不会往任意一个方向偏。而宇宙是无限大的，没有边界。因为如果有边界，边界上的星球势必会出现一个把他们往回拉的引力。这个理论在现在看来就是多米诺骨牌，任何地方都不能有任何风吹草动，否则一触即发，满盘皆输。
多向拔河
既然宇宙无限大，是永恒的，那么时间就一直存在，无生无死，更别说年龄这个问题了。
宇宙不是永恒的
1823年，德国哲学家奥伯斯第一个否定了牛顿。奥伯斯通过光和天上的星星来判定宇宙不可能无限大的。要明白他的观点之前，我们首先要先明白一个观点“你现在看见的永远都是过去的”。什么意思？
奥伯斯佯谬
镜子里的你，不是现在的你
我们对着大山喊一嗓子会听到回声，说明声音在空气中传播，然后反弹回来。光其实也是一样的，也需要传播，你现在正在看着手机，就是手机屏幕上的光通过空气传播到了你的眼睛里，眼睛接手到光又反馈到你的大脑里，我们就能感受到物体的存在。
你看到一辆车从你面前飞奔而过，当你看见车时，其实已经是过去式了。光照射到车，再从车身上跑到你眼睛里，再加上大脑反馈给你，这个过程中是需要时间的。但在这个过程中车还在继续往前飞奔，所以我们大脑接收到信息都是滞后的。
镜子里的你，不是现在的你
好在光速在空气中的传播速度很快，接近30万m/s，这个延迟这不算很卡，人体根本察觉不到，还是可以接受的。
星星之光可以燎原
如果宇宙无限大，天体分布都是均匀的，那么星星就是无限多的。因为时间是无限长的，所以不管离我们多远的星星发出来的光都能到达地球。因为s=vt，t无限大，无论s多大光都能到达。
那就会出现一种情况，每个星球都被无限的星星发射或反射的光所包围，那我们晚上能看到的星星应该无限多，星空图上一点留白都没有，无限多的星星发出的光线将层层重叠，甚至不存在夜晚，因为夜晚完全被星光照亮了。（比下图还夸张，就是一张白纸）
镜子里的你，不是现在的你
再想想我们现实生活中看到的星星，这种情况不存在的。“无限久”的理论，就这么被推翻了，并且通过“奥伯斯佯谬”还推测出了两个观点：宇宙的大小是有限的；宇宙是动态的；后来被完美验证。
美丽的星空
宇宙在长大
爱因斯坦的主观宇宙
1915年，爱因斯坦提出了《广义相对论》，从此大家都知道了，产生引力的原因是因为引力场，而引力场是由于天体扭曲了时空产生的。后来爱因斯坦又弄出了一个场方程↓：
爱因斯坦草稿里的场方程
然而上面这并不是他最终发表的方程，因为他推导出的场方程预示着这个宇宙是动态的，不是一成不变的。也许是因为永恒的宇宙观已经根深蒂固地印在了天文学家们的脑海里，所以在他也不愿意特立独行，解决办法就是在场方程里加了宇宙学常数Λ来抵消宇宙膨胀效应，于是场方程变成了这样↓
爱因斯坦发表的场方程
膨胀的宇宙
然而科学是严谨的，一切附带情感色彩的理论终将被推翻。1929年，美国天文学家哈勃通过天文望远镜观察记录发现：宇宙中远处的星系都出现了红移现象。什么是红移现象？
烟鬼哈勃
可见光
光是一种电磁波，人类能看见的光叫“可见光”，可见光的波长在400~700纳米之间，根据下图：越靠近红端波长越长，频率越低，相反越靠近蓝端波长越短，频率越高。
多普勒效应
我们平时在路上经常能听到救护车、警车、消防车的声音，当这些车离我们越来越近的时候，声波就如同被压缩，听到声音越来越大，越来越清晰，越来越尖锐。相反当这些车远离我们的时候声音越来越小，越来越模糊，声音越来越低沉，这就是“多普勒效应”。
被挤压的声波
红移现象
光传播和声音传播一样，都具有多普勒效应，当恒星远离我们的时候，光的波长变长，也就是向波普中的红色方向移动，我们管这个现象叫做红移现象。
天体远离我们把光波拉长了
也就是说，远处的星系同时都在离我们远去。如果说是一个星系离我们而去，可能是这个星系跑了，但是现在全部都逃离，说明要么他们是以银河系为中心都在向外跑，这个又回到中心说，这个根本不可能的。还有另外一种可能就是任何星系间的距离都互相在拉大，就像下面被吹大的气球一样，这预示着宇宙正在发生膨胀。
宇宙的膨胀就像吹气球
换句话说：宇宙正在像气球一样长大。它既然会长大，那反推回去。它从最小的时候“吹”到现在这么大所花的时就是它的年龄。
宇宙的年龄
宇宙的膨胀不是一个简单s=vt的问题，即膨胀速度V乘以膨胀时间T等于膨胀大小S。因为膨胀并不是匀速的。我们也不知道宇宙膨胀过程中的运动状态变化。
这个问题又让哈勃解决了，哈勃发现了星系的红移现象的同时还发现了一个规律，就是离得越远的星系，跑得越快。银河系之外的星系的视向退行速度与距离成正比，星系距离越远，星系视向速度越大。通过光谱精确的测量，可以测算出星系的退行速度v（下图纵坐标），再通过测量星系距离D（下图横坐标）。
哈勃的观察记录
哈勃观察记录完发现了这是一个简单的线性关系（x=ky），于是就发表了哈勃定律：
68是错误的，单位没错
哈勃定律中的H0为哈勃常数，哈勃常数一开始由于技术落后，观察手段不精确，所以哈勃估算出的误差非常大，后来基于卫星探测到的“宇宙微波辐射”的推算，把这个量最终确认在70左右。
我们可以发现H0的单位为KM/s·Mpc，Mpc叫做百万秒差距，是天文学的一个长度单位，通常来表示星体之间的距离。哈勃常数单位的意思就是，每增加一个“百万秒差距”（距离），星系的退行速度就会增加70km/s，这个要不理解没有关系。只要记住Mpc是一个长度单位，而km也是个长度单位，他俩还是分子分母的关系，咔咔一约掉，那哈勃常数单位就剩下“/s”，再取一下倒数就是s，也就是说1/H0的单位是一个时间。
秒差距
哈勃常数倒数的时间含义就是假设此刻宇宙停止膨胀，按照此刻所测得的哈勃常数，以及此刻的膨胀速度，让这个膨胀倒缩回去，缩回到一个点所需要花的时间。这个时间不就约等于宇宙诞生到现在所花费的时间吗？
把宇宙像气球一样缩回去
但由于现在的科学家推算宇宙年龄还要考虑很多因素，比如说暗能量、暗物质、辐射等宇宙参数（后期再讲），所以哈勃常数的倒数还需要乘以一个修正因子，最终得出宇宙年龄是138亿年。
还需要乘以误差约为0.9565
早期测算宇宙年龄的方法还有很多种，但目前基于宇宙背景微波辐射来计算哈勃常数是最精准的，而且会越来越精准。通过哈勃观测宇宙膨胀，人类不仅仅止于宇宙的年龄，更重要的是它使我们敲开了一扇大门。
宇宙微波辐射，宇宙大爆炸的重要依据
宇宙大爆炸
哈勃的发现，也让人类窥见了宇宙的诞生，也让爱因斯坦承认了自己主观意识影响科学结论的错误，去掉了场方程中的宇宙学常数Λ，回归动态宇宙。但是现在这个Λ又变成了场方程里，不可或缺的常数，也成为了现代科学研究中的重中之重，为什么？请听下回分晓。
宇宙膨胀的重要节点
