华盛顿——在天文学家发现宇宙膨胀之前，他们必须扩展他们的思维。
20世纪初，天文学家不仅不知道宇宙在膨胀，他们甚至不在乎。
加拿大阿尔伯塔大学的科学历史学家罗伯特·史密斯说:“19世纪末和20世纪初的天文学家对我们所说的更广阔的宇宙及其历史几乎没有兴趣。”
一些天文学家对银河系的结构很感兴趣，银河系是太阳、地球和已知行星所居住的大量恒星的集合。史密斯1月28日在美国物理学会(American Physical Society)的一次会议上说:“但在19世纪末有关宇宙更广泛性质的辩论中，天文学家几乎没有发挥任何作用。”事实上，许多科学家认为宇宙并不存在更广阔的宇宙。大多数人认为银河系或多或少构成了整个宇宙。
史密斯说:“几乎所有的天文学家都认为，在我们有限的恒星系统之外的宇宙是形而上学的领域，工作中的天文学家不从事形而上学。”
天文学家让其他人去探索。
“在我们的恒星系统之外的无限宇宙是专业天文学家非常乐意留给数学家、物理学家、哲学家和一些平民主义者的领域，”史密斯说。
即使在这些群体中，20世纪前的共识也将宇宙局限于银河系及其周边。相反的线索大多被忽略了。这些线索中最突出的是“螺旋星云”的存在，这是一团模糊的光斑，与类点恒星截然不同。这些螺旋状斑点的照片表明，它们是银河系内部或周围正在形成的太阳系;许多人认为银河系是无数行星的家园。很少有人相信星云是遥远的银河系的复制品，它们本身就是星系。
例如，在1890年出版的一本书中，天文学家、受人尊敬的科普作家Agnes Clerke写道，“没有一个有能力的思想家”相信星云可能是星系。史密斯说，她在1905年出版的较晚版本中保留了这一观点。
但在1905年左右，他说，现代宇宙概念开始出现。慈善捐款支持新的大型望远镜，特别是在美国西部，导致了观测的缓慢转变，一个单一星系的宇宙的有限的观点到目前的宽敞的宇宙，有数十亿(技术上，数以十亿计)的星系。
造父变星的惊喜
NASA、ESA和Z. LEVAY (STSCI)
埃德温·哈勃(Edwin Hubble)对仙女座星云(Andromeda nebula)的观测发现了他认为正在爆炸的恒星，他用“N”表示“新星”。后来，他意识到右上角的那颗恒星是造父变星，这让他能够计算出与地球的距离。1924年，《科学新闻快报》报道了哈勃的发现和计算结果。
例如，在加利福尼亚州立克天文台，詹姆斯·基勒承担了计算螺旋星云的任务。当时，天文学家只知道几十个。基勒发现了几十万。
“因此，基勒提升了螺旋星云的重要性，”史密斯说。
到1912年，亚利桑那州洛厄尔天文台的维斯托·斯利弗开始报告对星云发出的光的测量结果，确定颜色向光谱的红端移动了多远，这是一种测量星云离地球飞行速度的方法。
史密斯说:“实际上，他会开始论证螺旋星云是遥远的星系。”
到了20世纪20年代，越来越多的天文学家开始认真对待遥远星系的概念。最后，位于南加州威尔逊山天文台的埃德温·哈勃(Edwin Hubble)给这个只有一个星系的宇宙带来了致命的一击。1923年，他对仙女座星云的观测发现了一些造父变星。由于造父变星的亮度有规律地变化，这取决于它们自身的亮度，它们为仙女座菌株与地球的距离提供了确凿的线索。仙女座菌株位于90万光年之外，远超对银河系直径最夸张的估计。
哈勃对造父变星的使用依赖于哈佛天文台亨丽埃塔·斯旺·莱维特早期的开创性工作。史密斯说:“她发现造父变星的周期-光度关系，对于改变人们对第一，我们自己的星系的看法，第二，为证明星系确实存在提供了手段，绝对是根本性的。”
到20世纪20年代末，哈勃将他的距离测量与天文学家米尔顿·胡玛森的速度测量相结合，证明了一个星云离地球越远，它似乎飞得越快。
