上圖是太陽在可見光波段的光譜，它是陽光通過一部基本原理和三稜鏡很相似的儀器後所產生的。

光譜原來應該是一長條的，為了閱讀和使用上的方便，把它折成二維的圖形。所以，光譜中上一行的左端和下一行的右端是銜接的。

在這張光譜裡，可以看到七彩的太陽光譜中有許多黑色的暗線 Absorption Lines。這些暗線，是因為太陽表面和它上方的氣體吸收掉部份來自太陽內部的光線。因為不同的元素會吸收不同顏色的光，呈現出固定型態的暗紋，就像人的指紋一樣，所以從這些暗線，就可以知道太陽表面的氣體組成。

科學家在研究恆星的組成元素時，意外發現有些光譜中的暗線有紅移 redshift 的現象。也就是，暗線有向右方（紅方）偏移的現象。

大家也許還記得中學物理課教過的都普勒效應 Doppler Effect：一個發射波的來源，如果往觀測者移動的話，所測得的波長會變短；如果發射波源遠離觀測者，那麼所測得的波長就會變長。速度越高，波長改變的程度越大。

實際的例子是，火車迎面而來的時候，汽笛聲會變得比較尖銳；火車離我們而去的時候，汽笛聲就會變得比較低沉。

實際的應用則是警察伯伯的測速器。它向來車發射出一束雷達波，當雷達波反射回來的時候，如果波長變短超過一定程度，就是超速了。下回你在高速公路上被抓到超速，就只好怪都普勒爺爺囉！

這個現象適用於任何波。在光波的場合，因為藍色光波較短，紅色光波較長。所以波長變短叫作藍移，波長變長就叫作紅移。

美國天文學家哈伯 Edwin Hubble 利用造父變星作「標準燭光」，發現了越遙遠的星體，它的紅移就越大。換句話說，越遠的星體，以越高的速度遠離我們而去。而且不管宇宙中的那個方向都是這樣。

1929年，哈伯發表了這個研究成果，天文學界稱之為哈伯定律 Hubble's Law。這個定律告訴我們，宇宙正在膨脹，這是二十世紀天文學最重要的發現之一。

為了紀念他的貢獻，由歐洲太空總署 ESA 和美國太空總署 NASA 合作的太空望遠鏡，就以他的名字來命名，謂之哈伯望遠鏡 Hubble Space Telescope。「琉璃帳」這個部落格中貼出的美麗照片，有許多都是哈伯望遠鏡拍攝的。

由於確定了紅移越大距離越遠，因此紅移就成了一種新的測距方法，特別適合用在測量極遠方的星體，例如星系和星系團。

（待續）

下圖是一個示意圖，顯示在 10 億光年外的超星系團的光譜，和太陽光譜比較下的紅移現象。說明文字中，v是視向速度，也就是由紅移程度換算過來的星體遠離我們的速度；c是光速；d是距離。

v=0.07c，這就是說，這個超星系團正以光速的 7% 的速度遠離我們而去。從哈伯定律，我們就可以算出，這個超星系團的距離大約是 10 億光年。