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在二十世纪二十年代，埃德温·哈勃 (Edwin Hubble) 发现了宇宙中的所有星系在不断地远离我们运动。他还有更令人惊骇的发现：星系离我们越远，远离运动的速度越快。可以将一个橡胶圈作为我们宇宙的一维模型，以帮助我们理解为什么 Hubble 的第二个发现意义重大。
- 宽橡胶圈，直径至少为 4 厘米（1.5 英寸）
- 厘米尺
- 圆珠笔或细尖标记笔
- 下面的“数据表”或其他纸张，用于记录实验结果
- 剪刀
- 胶带（与他人合作则不必准备）
如有可能，请与他人合作。实验步骤：
1.
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使用剪刀将橡胶圈剪断，使其成为一长条。
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2.
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将剪断的橡胶圈沿着直尺放置，使橡胶圈的一端与零厘米刻度线对齐。
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3.
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在每厘米线旁，用笔在橡胶圈上做一条细细的标记。
注意：做标记时不要拉伸橡胶圈！
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4.
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设想 1 厘米线处的标记就是我们的银河系。在橡胶圈上将此标记标为 “MW”。该标签将作为我们的参照。橡胶圈上的其他标记代表宇宙中距离“银河系”较远的其他星系。用字母将它们标记出来。
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5.
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现在将银河系 (MW) 参照点与尺子末端对齐。橡胶圈上的其他星系标记必须与其他厘米刻度线对齐。这说明其他各星系与银河系的距离最初有多远。将这些数值记录在数据表的第一栏。
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6.
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握住橡胶圈的两端。拉伸橡胶圈，使星系 A 标记从一厘米刻度线处移动到二厘米刻度线处。确保银河系参照点与尺子的末端保持对齐。读取各星系拉伸后距银河系的距离。让与您一起做实验的人将这些测量结果记录在数据表的第二栏中。
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注意：如果您是一个人做实验，则使用胶带固定一端。用力压与橡胶圈接触的胶带以防止其滑动。当您准备好记录数据时，用一只手拉橡胶圈，另一只手则调整尺子并记下您的测量结果。快速记下数据，因为橡胶圈可能会在某个点从胶带下滑出。在此照片中，您可以看到橡胶圈已经开始滑动了。MW 标记已略微滑过了零刻度线。
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7.
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用拉伸后的距离减去各星系的初始距离，就得到星系移动的距离。将这些结果记录在数据表的第三栏中。
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8.
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假设您拉伸橡胶圈花了半秒钟 (0.5 s) 的时间。那么这也是各星系移动到其新位置所花的时间。计算各星系的移动速度并将结果记录在数据表的最后一栏中。要计算星系的速度，用移动的总距离除以移动所花时间 0.5 秒即可。
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| 星系 |
与银河系的初始距离 (cm) |
拉伸后与银河系的距离 (cm) |
移动的总距离 (cm) |
星系
速度
(cm/s) |
| A |
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| B |
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| C |
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| D |
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| E |
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| F |
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| G |
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当橡胶圈上的不同星系离“银河系”越来越远时，您注意到它们的移动速度有什么变化吗？您的数据是否支持埃德温·哈勃 (Edwin Hubble) 的发现？其原因何在？橡胶圈上的其他星系在靠近还是在远离“银河系”？
为了清楚地观察您记录的数据中的这种趋势，不妨画个星系图表，以“与银河系的初始距离”作为横轴，以“速度”作为纵轴。
您可以尝试一下，然后单击此处查看我们的结果。
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