对描述宇宙起源的宇宙大爆炸理论的最有力的支持来于一个观测事实，即1929年哈勃观测到的遥远的星系正在远离地球。然而，依据宇宙中星体与星系的运动遵循开普勒定律与牛顿万有引力定律，其轨道为圆锥曲线这个理论与观测事实，通过逐级展现太阳系内地球绕太阳的运动轨道，太阳系绕银河系中心的运动轨道，银河系绕银河系的母星系的中心的运动轨道，当银河系沿椭圆轨道由近心点附近向远心点运动时，人类最可能观测到的遥远的银河系外的星系-银河系的母星系的中心附近的星系，正在（相对）远离地球。由于在哈勃观测的结果中没有排除上述状态，因此，哈勃观测的结果不能反映宇宙正在膨胀。

宇宙膨胀/大爆炸

几千年来，天文学家一直在努力解决有关宇宙大小和年龄的基本问题。宇宙会永远持续下去，还是它在某处有一个边缘？它是一直存在，还是在过去某个时间才出现？1929 年，加州理工学院的天文学家埃德温·哈勃 (Edwin Hubble) 做出了一项重大发现，很快就为这些问题找到了科学答案：他发现宇宙正在膨胀。

古希腊人认识到很难想象一个无限的宇宙会是什么样子。但他们也想知道，如果宇宙是有限的，而你在边缘伸出你的手，你的手会伸向哪里？希腊人关于宇宙的两个问题代表了一个悖论——宇宙要么是有限的，要么是无限的，这两种选择都存在问题。

现代天文学兴起后，另一个悖论开始困扰着天文学家。1800 年代初期，德国天文学家海因里希·奥尔伯斯 (Heinrich Olbers) 认为宇宙一定是有限的。奥尔伯斯说，如果宇宙是无限的并且到处都是星星，那么如果你朝任何特定方向看，你的视线最终会落在一颗星星的表面。尽管天空中恒星的表观尺寸随着与恒星距离的增加而变小，但这个较小表面的亮度保持不变。因此，如果宇宙是无限的，夜空的整个表面应该像星星一样明亮。显然，天空中有黑暗的区域，所以宇宙一定是有限的。

但是，当艾萨克·牛顿发现万有引力定律时，他意识到万有引力总是有吸引力的。宇宙中的每个物体都会吸引其他所有物体。如果宇宙真的是有限的，宇宙中所有物体的吸引力应该会导致整个宇宙自行坍塌。这显然没有发生，因此天文学家面临一个悖论。

当爱因斯坦在广义相对论中发展他的引力理论时，他认为他遇到了与牛顿相同的问题：他的方程式说宇宙应该要么膨胀要么坍缩，但他却假设宇宙是静止的。他最初的解决方案包含一个常数项，称为宇宙学常数，它在非常大的尺度上消除了引力的影响，并导致了一个静态的宇宙。在哈勃发现宇宙正在膨胀后，爱因斯坦称宇宙常数是他“最大的错误”。

大约在同一时间，正在建造更大的望远镜，这些望远镜能够准确地测量微弱物体的光谱，或作为波长函数的光强度。利用这些新数据，天文学家试图了解他们正在观察的大量微弱、星云状的物体。1912 年至 1922 年间，亚利桑那州洛厄尔天文台的天文学家维斯托·斯利弗 (Vesto Slipher) 发现，许多此类天体的光谱被系统地转移到更长的波长，即红移。不久之后，其他天文学家证明这些星云状物体是遥远的星系。

膨胀宇宙的发现

与此同时，其他研究爱因斯坦引力理论的物理学家和数学家发现这些方程有一些解可以描述膨胀的宇宙。在这些解决方案中，来自遥远物体的光在穿过膨胀的宇宙时会发生红移。红移会随着与物体距离的增加而增加。

埃德温·哈勃

1929 年，在加利福尼亚州帕萨迪纳的卡内基天文台工作的埃德温·哈勃测量了许多遥远星系的红移。他还通过测量每个星系中一类称为造父变星的变星的表观亮度来测量它们的相对距离。当他绘制红移与相对距离的关系图时，他发现遥远星系的红移随着距离的线性增加而增加。对这一观察结果的唯一解释是宇宙在膨胀。

一旦科学家们了解到宇宙正在膨胀，他们立即意识到它在过去会更小。在过去的某个时刻，整个宇宙都是一个点。这个点，后来被称为大爆炸，是我们今天所理解的宇宙的开始。膨胀的宇宙在时间和空间上都是有限的。宇宙之所以没有像牛顿和爱因斯坦的方程式所说的那样坍塌，是因为它从诞生之日起就一直在膨胀。宇宙处于不断变化的状态。膨胀的宇宙是一个基于现代物理学的新概念，解决了从古代到 20 世纪初一直困扰着天文学家的悖论(1-5)。

宇宙中星体与星系的运动

1.  依据开普勒定律与牛顿万有引力定律，宇宙中星体与星系的运动轨道为圆锥曲线。稳定的星体与星系的运动轨道为椭圆（6-8）。

地球绕太阳公转，太阳系绕银河系中心“公转”，银河系绕银河系的母星系的中心“公转”，银河系的母星系绕银河系的母星系的母星系的中心“公转”，如图1所示。

2.  在银河系的母星系内，银河系的母星系的中心附近星系的分布数密度最高，亮度也最高，如图2所示。

人类观测宇宙中星系运动的局限性

1.  人类借助在地表上或发射到近地空间中的光学天文望远镜，观测宇宙中星体与星系的运动状态。

2.  地球伴随银河系在银河系的母星系内运动中，在银河系绕银河系的母星系的中心“公转”中，当银河系由如图2所示位置向远心点运动时，地面观测者观测银河系外的星系，在很大的视角范围内，焦点1附近的星系正在（相对）远离地球。

3.  在多个（或三个以上）旋转坐标系中伴随物体运动的观察者，对其它运动物体的准确定位不可能或极其困难。

（1）     哈勃工作过的威尔逊天文台（观测站）伴随地球旋转中；

（2）     地球绕日公转中；

（3）     太阳系绕银河系的中心“公转”中；

（4）     银河系绕银河系的母星系的中心“公转”中；

（5）     银河系的母星系绕银河系的母星系的母星系的中心“公转”中。

总结

由于

（1） 在银河系的母星系内，地面观测者不能确定银河系外的星系在银河系的母星系内运动的准确空间位置，地面观测者也不能确定他自己在银河系的母星系内的准确空间位置。

（2）在银河系外的遥远星系中，焦点1附近的星系最可能被地面天文望远镜捕捉到。

因此，在哈勃的观测中，他不可能排除2所述状态。而2所述状态，明显不能作为宇宙膨胀的依据。换言之，哈勃观测的结果，不能支持宇宙膨胀及大爆炸理论。

结论

基于对人类观测银河系外星系运动的局限性和银河系在银河系的母星系内运动场景的分析，展示出哈勃观测的结果不能支持宇宙膨胀及大爆炸理论。因此，以哈勃观测的结果为基础的宇宙膨胀及大爆炸理论不成立。

图1.宇宙中星体与星系的运动轨道

图2.银河系在银河系的母星系的中心附近的运动场景

参考文献

1.   Hubble Edwin , Effects of Red Shifts on the Distribution of Nebulae. The Astrophysical Journal. 84 (11):621–627(1936)

doi:  10.1073/pnas.22.11.621

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1076828/?page=1

2.   Expanding universe | Description & Facts

https://www.britannica.com/science/expanding-universe

3.   Possible models of the expanding Universe ，https://esahubble.org/images/opo9919k/

4.   Big_Bang ，https://en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang

5.   What is the Big Bang Theory?

https://www.space.com/25126-big-bang-theory.html

6.   Newton's Laws of Motion - Glenn Research Center – NASA

https://www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/newtons-laws-of-motion/

7.   Newton and Planetary Motion - UNL Astronomy

https://astro.unl.edu/naap/pos/pos_background2.html

8.   EIGHT MOTIONS OF THE EARTH - Earth Science Australia，

         http://earthsci.org/space/space/earth8/earth8.html