宇宙從何而來，又向何處去？宇宙有開端嗎？如果有的話，在開端之前發生了什麼？時間的本質是什麼？它可以倒流嗎？它會有一個終結嗎？
上一篇我們講到時間與空間的關係。要了解時間的本質，我們必須從我們存在的宇宙的狀態著手，那麼到底是什麼在影響著我們的時間，宇宙現在又處在一個什麼樣的狀態呢？
當我們在晴朗無月的夜晚仰望星空時，我們能看到最亮的星體可能是金星，火星，木星和土星這幾個行星以及巨大數目的離我們相當遠的像我們的太陽一樣的恆星。
最近的恆星叫比鄰星，距離我們大概四萬光年那麼遠（它發出的光大約需要四年才能到達地球）也就是大約23萬億公里的距離。
1924年，美國天文學家埃德溫哈勃證明了，我們的星系不是唯一的星系。事實上還存在許多其他的星系，他們之間是巨大的空虛的太空。我們的星系只是用現代望遠鏡能看到的幾千億星系中的一個。每個星系本身都包含有幾千億個行星。
我們生活在一個寬約10萬光年並慢慢旋轉著的星系中，在它的螺旋壁上的恆星圍繞著它公轉大約花費幾億年。太陽不過是一顆平常大小的黃色恆星，位於一個螺旋壁的內邊緣附近。
那麼如何觀測這些遠在幾百萬甚至是幾億光年之外的恆星的狀態呢？
牛頓發現，如果太陽光通過一個稱謂稜鏡的三角形玻璃塊，就會分解成像彩虹一樣的顏色。將一臺望遠鏡聚焦在一個單獨的恆星或星系上，人們就可以類似地觀察到從這些恆星或星系來的光譜，不同的星系具有不同的光譜。從而可以從恆星的光譜中得知它的溫度以及大氣中存在哪種元素（每一種化學元素會吸收非常獨特的顏色）
在下面的講解中我們首先要了解一種叫做“多普勒效應”：可見光由電磁場的欺負或波動構成。光的波長極其微小，約為0.0000004-0.0000008米。光的不同波長正是人眼看成不同顏色的東西。最長的波長出現在光譜的紅端，而最短的波長出現在光譜的藍端。
那麼，如果一顆恆星以固定的波長髮出更波，我們接收到的波長將和發射出的波長一樣。而假定這顆恆星的光源開始向我們運動，當光源發出第二個光波時它離我們較近一點，那麼我們接收到的波長會比恆星靜止時較短。
相應地，如果光源離開我們運動，我們接收到的波長將比較長。這意味著，當它離我們而去時它的波長向紅端移動。當趨近我們時，光譜則被藍移。
這就正如聽到一輛汽車從我們身邊駛過，當它趨近我們時，它的發動機音調變高，離開我們時音調變低。
1929年哈勃望遠鏡發現的結果令人詫異：它發現大部分星系都是在紅移，幾乎所有都在原離我們而去。而且紅移的大小也不是隨機的，而是和星系離開我們的距離成正比。也就是，星際與我們的距離越遠，它離開我們運動得越快！
宇宙實際上正在以某種規律的速率膨脹著！
哈勃望遠鏡下的星空和光波顏色
宇宙正在膨脹會帶來什麼樣的結果，以及它為何仍在膨脹，何時才會終結呢？
下一章將為大家揭曉《時間簡史》都講了些什麼之：膨脹中的宇宙（2）
小編寄語：《時間簡史》是霍金先生偉大的科學鉅著.它從各種物理學的研究中探索時間的由來以及對我們人類的影響及意義. 天文物理學也許離我們的日常生活很遠，但是，他可以打開我們用另一種方式看世界的大門，更高的，更深遠的角度，讓我們意識到那些日常的瑣事其實是微不足道的.
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