桑德奇继承的哈勃一项更重要的工作，是研究宇宙的膨胀。其实，哈勃在加州理工学院讲课时闭口不提宇宙膨胀是有原因的。原来，此时哈勃对于他自己最著名的发现—宇宙膨胀存在着严重的怀疑。我们前面已经说过，宇宙膨胀是基于哈勃的这样一项观测结果：星系的退行速度（或者说谱线红移）与星系到我们的距离成正比。如果星系的红移是由于空间的膨胀造成的，那么就有这样的正比关系，也只有在这种情况下我们才可以说宇宙的膨胀是没有中心或者说处处都是中心。

 

哈勃主要是利用天体的视亮度随距离平方反比减小这一方法确定距离。但是如果谱线会发生红移的话，亮度与距离平方成反比这一关系本身就有问题了，因为红移会降低光子的能量，导致亮度会随着距离的增加比平方反比更快衰减。因此，在这种情况下还要做进一步的修正。更复杂的是，实际观测的时候仪器记录的亮度还不是整个电磁频谱范围的亮度，而是某一波长区间范围内的亮度。为了说明的简单起见，我们假定比如说某照片－滤波片组合使我们观测的是5000－6000埃范围内的可见光，底片仅对这一波长范围内的光敏感。但是对于红移0.1的天体，被我们在这一波长范围内观测到的实际是它发出的4545-5454埃波长范围的光，如果我们把它与零红移同类型天体5000－6000埃波段发出的光进行比较，显然这样的比较是没有意义的。为此，我们必须进一步假定天体的光谱有特定的形式（比如黑体辐射，或者根据实测的天体光谱给出的某种形式），然后根据观测到的结果反推它本身同一波段的亮度，再据此计算对距离的相应修正，这在天文上称为K－改正(K-correction)。

 

糟糕的是，哈勃发现他不做K-改正还好，做了K-改正后，距离与红移反而不成正比了！我们今天知道，造成这一困难的一个重要原因是，哈勃做K-改正计算的时候假定的星系光谱不正确，他假设的光谱温度太高了。此外，对于一些比较远因而比较暗的星系，哈勃测量时用的定标星等本身就不太准确。但在当时，这一结果颇令哈勃感到困惑，这似乎动摇了他的发现的观测基础。

 

无论如何，哈勃希望通过进一步的观测来解决宇宙学问题。当海尔望远镜建成的时候，哈勃希望他可以拥有一半的“暗夜”（没有月亮的夜晚）观测时间，但是这个要求被拒绝了，哈勃只得与其他天文学家分享观测时间。尽管如此，1951年他在一次演讲中列出了一个用200英寸望远镜进行研究的庞大计划，包括（1）星系大尺度结构（2）红移定律（3）宇宙距离尺度（4）宇宙学理论。其中对于距离尺度的测定，他列出了由近及远构造距离阶梯的7个步骤：a.造父变星；b.到M31的距离; c.用新星测距; d. 测量到M81和M101星系群的距离;e.“普通”星系作为统计测距办法；f. 最亮的恒星; g. 星系团中最亮的星系。哈勃生前就在让阿伦替他进行一些河外星系造父变星的观测，但阿伦这时只做观测，并未处理这些数据。最初，哈勃计划用两三年时间完成这项工作，然而他壮志未酬就去世了。阿伦继承了这个计划，这些观测直到二十年以后才终于完成发表。

 

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