为了做暗天体的观测，阿伦要呆在200英寸望远镜的主焦点上——也就是反射镜面的上方，观测者坐在一个“笼子”之中。相对于60英寸望远镜的位于镜筒外牛顿焦点上的观测平台来说，这是一个显著的改进，观测者不必再为同时调节望远镜和平台两者的位置而手忙脚乱了。使用光谱仪的观测者可以呆在主镜后的卡赛格林焦点处，那里更为舒适，但进行成像观测的主焦点是阿伦的最爱。这台望远镜有比较现代化的马达使它能基本上自动地转动，补偿由于地球转动造成的斗转星移，不过观测者还是要微调控制，以纹丝不差地对准目标。在冬夜里，笼子中相当冷，然而比起上一代天文学家来说条件已好多了，那时天文学家只能穿上尽可能厚的衣服，而阿伦这一代则有了二战期间为飞行员研制的电加热飞行服。在笼子里的主要问题是上厕所不方便，因此观测者们都得能憋尿，而阿伦也是以此著称的。

 

坐在主焦点“笼子”上的观测者

 

 

在笼子中的体验是极为奇妙的，所有的灯光都关闭了，观测者所能看到的下方是被反射的星空，他仿佛是悬浮在宇宙中，在星云中穿行。坐在笼子中的观测者面前齐胸高处是固定柯达玻璃底板的地方，装上底片后观测者小心地转动着控制旋钮，把望远镜指向预先选好的观测目标。每个观测者都会准备一个目标清单，在宁静的暗夜里，观测者会选择一些最难观测的暗弱目标，比如一个远方的星系，进行长时间的曝光，而在有月亮的夜晚，或者大气湍流导致视宁度不佳的时候，观测者会挑选一些较亮的天体。有时，目标是如此之暗，即使用5米望远镜也只有在照相底片上长时间曝光才能显示，观测者用眼睛无法直接看到它，这时他会先把望远镜对准一颗目标位置附近的亮星，然后再按照事先测好的间隔移动望远镜使其指向目标。当观测者把望远镜指向了一个目标开始曝光后，在下方控制室的观测助手会帮助记录时间。这期间除了偶尔调整一下瞄准外，观测者不做什么事情。观测助手会打开音乐，观测者看着星空，听着音乐（阿伦喜爱歌剧），脑子里会浮想连篇。 到预定的曝光时间后，观测助手会告诉你，于是取下这一块底片放入盒中，把望远镜指向下一个目标，换上新的底片，开始观测。如此循环，直到迎来曙光。这时观测者会把曝光的底片拿到暗室，显影、定影，直到这时才知道最终的效果好坏。曝光效果的好坏，除了取决于天气因素外，也在很大因素上决定于观测者是否能长时间保持准确的瞄准——如果瞄的不准，底片自然会模糊，最难的一些观测是对一个天体连续几夜的曝光，只有极准确地瞄准这种观测才有用。只有积累长期的经验后，观测者才能真正掌握每台望远镜所独有的特点和怪癖，达到最佳的观测效果。阿伦是一位出色的观测者，他也非常喜欢进行这些观测时那种孤寂的感觉。

如果有云无法观测，山上的天文学家们会聚到一起，喝喝咖啡、吃点东西，闲聊一会，交换经验，或者打打台球，等待天气好转。在50年代早期，还延续着以前的传统，天文学家们一个个都穿着西装，打着领带，坐在铺着亚麻布餐巾的餐桌旁，食物相当丰盛，以使观测者能保持充足的体力。不久之后，随着老一代天文学家逐渐退休，年轻人的着装开始随便起来。当然，这一切都是过去了，现在无论是在帕洛玛还是其它地方，计算机能够自动控制望远镜精准地跟踪，CCD也早已替代了照相底片，到规定时间就把记录的信号传到计算机中，无需天文学家坐在一边去更换底片。因此，天文学家也不再爬到“笼子”里，而是待在温暖、明亮的计算机控制室内操纵计算机。

阿伦很快取得了一项重大的成果。根据哈勃的计划，胡马森以及里克天文台的梅奥尔（Mayall)自1936年以来一直在用光谱仪观测星系的红移，以便把红移－距离关系延展到更大的尺度上。梅奥尔使用里克天文台较小的望远镜观测比较亮的星系的红移，而胡马森先用威尔逊山的100英寸望远镜、后来用帕洛玛的200英寸望远镜观测那些比较暗的星系的红移。现在哈勃去世了，胡马森找到阿伦，要他承担测量星系亮度的工作，利用这些亮度作为距离标志可以延展红移距离关系。这些测量的复杂之处在于，观测时候使用的测量孔径大小是固定的，然而星系在天球上的视角大小是不同的，因此需要修正这一项才能得到正确的结果。阿伦导出了相应的计算公式。1956年，他们获得了几百个星系和26个星系团的红移数据，其中红移最高的星系团红移达0.2。他们证实，在做了正确的K－改正后，尽管有相当的弥散，星系的红移与距离之间的确存在线性的关系，并且这种关系是各向同性的——这也是证实红移的宇宙学起源的重要一步。对于星系团来说，其数据与哈勃定律就符合得更好。

在论文附录里，他们给出了新的哈勃常数值：H₀＝180km/s, 这比哈勃的原始数值足足小了3倍。 这样一来，宇宙的年龄也变得远大于地球年龄。这一修正的原因，除了前面所说巴德发现的两种类型的造父变星外，还有另一个哈勃距离阶梯的错误：哈勃假定远处的星系中最亮的恒星具有与M31中最亮的恒星相同的亮度，然后他据此估算这些星系的距离。这种用“最亮”的天体进行的估算是基于这样一种假设，那就是有一种物理机制导致某种天体（比如恒星）其亮度有一个上限，因此不同星系中的最亮星亮度相同，这一假设可以用较近的不同星系中的亮星进行验证，一般是成立的。然而，当观测一些很遥远的星系时，哈勃把这些星系中一些闪闪发光的气体电离区误认为是恒星了。这些电离区比最亮的恒星还要亮得多，因此这种错误导致哈勃严重地低估了这些星系的距离。

 

1956年Humason,Mayall, Sandage论文中的星系团的红移－星等关系

M101星系，那些旋臂中的亮点是电离区而非恒星

 

尽管有这样大的修正，奇妙的是，哈勃发现的距离与红移成正比的结果来自相对测量，并没有受到太大的影响，虽然说比例系数发生了很大的改变。桑德奇后来说，科学中充满了错误的线索, 哈勃有一种令人难以置信的能力,他能走向真理，而绝大多数自称客观的人最后得到了错误的答案——你必须知道什么可以忽略，什么不能忽略。

这一结果奠定了阿伦作为哈勃继承人的地位，纽约时报的新闻头条是“宇宙的诞生追溯到了大爆炸时代”，阿伦在卡耐基天文台的头衔也由“助理天文学家”升为“天文学家”。 1958年他获得了海伦·沃纳奖，这一奖项专门发给做出杰出贡献的年轻天文学家。为此，他需要准备一个获奖报告。阿伦意识到，为了测量哈勃常数，需要归纳总结各种不同的观测结果以构造距离阶梯，而这个阶梯的每一阶上都有许多新的研究成果。他对这些新结果逐一进行了分析总结，积少成多，得到了一个更为惊人的数字：哈勃常数H₀=75km/s/Mpc。这个数字和今天被大部分人接受的数字一致（不过阿伦本人后来相信更低的数字）。

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