在二十世纪初的时候，人们认为银河系就是整个宇宙，范围大约是数万光年;所有看得到的星星，全都在银河系内。把这个认知推翻的功绩，我们如今归诸于哈伯，不过他是站在哪些前人的研究基础上，又是在什么样的社会脉络下，造就他如今的历史定位?
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故事的开端发生在美国最古老的洛厄尔天文台 (Lowell Observatory) ，当初这座天文台主要的工作是观测火星人(别怀疑，他们是认真的)。 1913 年某一天，在洛厄尔天文台工作的天文学家斯里弗 (Vesto Slipher) ，接到了台长指示，要对仙女座“星云”进行观测，因为当时天文学家认为星云是银河系中的星尘，研究星云可借此了解行星的组成成分。斯里弗对仙女座“星云”进行光谱分析，意外发现包括仙女座在内，许多星云都有红移现象，显示它们运动速度极快，且大多离我们远去，看起来不像是在银河系中。他其实算是第一个观测到宇宙扩张现象的人，只是他当时并未理解到这个事实，后来光彩大多被哈伯给抢走。
要证明宇宙扩张现象，无可避免地一定要有星体测距的技术，但是这对于在地球上进行观测的二维星空来说，是一件非常困难的事。哈伯所用观测变星亮度的测距方法，要归功于哈佛天文台的女性天文学家勒维特 (Henrietta Swan Leavitt) 。值得一提的是勒维特并非哈佛天文台聘雇的天文学家，而是当时的台长皮克林 (Edward Charles Pickering) 找来整理大量观测资料，被戏称为“皮克林的后宫”的女性“计算员”其中一员;但她整理出来的资料可真够吓人的了，一共列举了 1,777 颗变星，并以此归纳出造父变星的绝对亮度，与变化周期成正比的关系，由此奠定测量绝对亮度来推估距离的基础。
实际上去观测变星亮度，并且计算其距离的，首推威尔逊山天文台 (Mount Wilson Observatory) 的天文学家沙普利 (Harlow Shapley) 。他根据透过 60 英吋海尔望远镜，所观测球状星团中造父变星的结果，推估这些星团与太阳系之间的距离，结果发现太阳系非但不是座落在银河系中心，实际上反而离中心十分遥远，有 65,000 光年之谱;整个银河系的大小事实上达到 30 万光年，比原先大家想的大了一个数量级。
最后轮到哈伯登场，他在 1919 年利用威尔逊山天文台新落成的 100 英吋虎克望远镜，完成他的关键计算，确定了许多所谓的“星云”，其实是银河系外的星系。他在仙女座“星云”里找到一颗造父变星，并借此推估出仙女座距离太阳系有 250 万光年之遥，远远超出人们原先的预期。很明显地仙女座并非是星云，而是位在银河系之外的独立星系，人类也因此确认了宇宙的范围，绝对不仅止于银河系的事实。
在 30 年后，已经名满天下的哈伯，又主持了位于帕洛马山天文台 (Palomar Observatory) ， 200 英吋海尔望远镜的观测工作。工欲善其事，必先利其器，从哈伯靠着大口径望远镜功成名就的事实，我们发现实验器材对于科学的发展，有时候比起先行的观念，具有更关键的影响力;而一个像美国当时那样富足的社会，对于科学发展不遗余力的赞助，更是加速研究突破不可或缺的推手。
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