除了红移以外，还有其他证明宇宙膨胀的证据吗？

宇宙膨胀的理论被广泛接受，以至于红移有时被用作距离遥远星系的距离的量度。

但是，红移是否仍有可能是由某些未知现象引起的，而不是由星系彼此远离而引起的？

除了红移以外，还有其他证据证明宇宙确实在膨胀，而遥远的星系正在远离我们吗？

是的，有直接的，非红移的扩张迹象。

已经直接测量了宇宙微波背景辐射（CMBR）的过去温度，发现其远高于今天的温度。随着时间的推移其温度降低是膨胀的直接证据。详细信息如下：

根据本文，CMBR过去可测得比较热（此处的技术简介较少）。研究人员观察到位于遥远星系的气体云中的吸收线，发现只有当吸收时的CMBR温度在6 K和14 K之间（现在为3 K）时，才能解释所看到的线的模式。该温度与该星系红移的预期温度（9 K）一致。请注意，温度是根据看到的特定线型测量的，而不是根据红线移动了多少来测量的；即使没有红移，该测量也会产生相同的温度。由于温度升高意味着密度更高，因此随着时间的流逝，CMBR的这种冷却是宇宙膨胀的直接证据。

附加评论

• 红移线和吸收线之间有什么关系？

  在评论中与uhoh的对话启发了您：

  在我的回答中，我指的是“吸收线”的“模式”。对于那些不熟悉该主题的人，请允许我解释一下。

  当一束光穿过气体云时，特定频率的光被吸收。然后，当该光通过棱镜照射时，被阻塞的频率将在频谱中显示为黑线（请参见下图）。出现的精确线及其在光谱中的位置（“吸收线”的“模式”）取决于气体中存在的元素和气体的环境。用在所有频率下都发出光子的光可以最清楚地看到这种效果。这种光被称为黑体辐射。尽管黑体辐射器会在所有频率下发光，但它在特定波长下会发光最多。该峰的位置称为黑体的温度。

  
  ^{来源：Doppler Shift，Edward L. Wright
  （优秀站点BTW，该FAQ值得一看，以获取更多有关红移和宇宙学的更多信息）}

  当光穿过（扩展）空间时，它的波长和吸收线的波长对于所有频率都以固定的速率拉伸。假设在发射/吸收时，光谱显示的波长为1、3和5 nm ^1的线。在光子传播了一定时间后，所有光谱的波长似乎都会翻倍²。现在可以在2 nm处看到以前在1 nm处的线，现在在6 nm处可以看到以前在3 nm处的线，现在在10 nm处可以看到原来在5 nm处的线。尽管它们的绝对频率会随时间而变化，但这些线的波长（和频率）相对于另一根的比率仍保持不变。

  给定对象的光谱移动的精确量与它的距离直接相关。如上图所示，靠近的物体（如太阳）没有红移。随着人们越来越远地看物体，人们会看到越来越多的红移³。

  在上面答案的讨论中，吸收时的CMBR温度是影响线中相对位置的模式，而不是线的偏移程度。

  ^{1从技术上讲，这一点在$z=0$处，其中$z$表示偏移量，红色偏移量为正（移开），蓝色偏移量为负（接近）。在此可以找到对该主题的更深入的讨论（包括$z$的精确定义）。
  2波长加倍（频率减半）点为$z=1$
  3应该注意的是，由于宇宙膨胀的速度存在一定的不确定性，因此红移并不是指精确已知的距离。因此，天文学家和宇宙学家很少用绝对距离来指代到遥远物体的距离，例如光年或秒差距，而是更喜欢使用观测到的红移量（上述$z$）。}

  红移背后的机制不是光子本身在变化，而是电磁波穿过的空间正在扩大。（光子既是粒子又是波；不，这不是完全直观的。）这种不断扩展的空间会拉伸光的波长，从而既引起红移的影响，又使给定光子的红移随时间增加。

  
  道格拉斯·霍夫施塔特（Douglas Hofstadter），CC A-SA 3.0
   

• 红移与CMBR有何关系？

  Alchimista在评论中问：“ CMBR实际上不是红移的精髓吗？”
  （我假设您使用的是“精粹” 的普通含义，而不是宇宙学意义）

  是的，目前公认的当前CMBR温度（3 K）是在大爆炸后大约380,000年发射的相对较高能量的光子（3000 K）的结果，随着宇宙向光谱的红色（即较低能量或较低能量）端。这种扩展是由哈勃等人推断的。根据观察，较小和较暗的星系（从地球上看）的光谱偏移较大。表观距离越远，观察到的偏移越大。使用这种明显的距离相关的红移，我们可以推断宇宙过去较小，因此在较高温度下CMBR密度较高。基于观察到的遥远星系的红移，我们可以推导出但不直接测量每个距离处的CMBR温度。

  以上论文的作者所做的是直接测量过去特定时间的CMBR温度。测得的温度高于今天的温度，这意味着宇宙更密集，因此更小。研究人员进一步发现，直接测量的温度与根据观察到的正在研究的星系的红移推断的温度完全吻合。

  简而言之，交换推理链：

  • 对于基于红移的推理：
    随着明显距离（直接测量）增加红移⇒扩展⇒过去的Denser Universe⇒过去的CMBR温度较高。
  • 对于过去温度的直接测量（与本文一样）：
    过去较高的CMBR温度（直接测量）⇒过去的Denser Universe⇒膨胀⇒观察到红移。
     

  这两个基于不同证据集的推理链巧妙地互补并相互支持。

  有一点要注意的是，宇宙微波背景辐射没有产生通过扩大（至少不是直接），而它的扩展，解释它的当前温度和均匀性。根据大爆炸理论，早期宇宙非常密集。如此密集而又炽热，以至于所有物质都是亚原子粒子的等离子体，对光子而言是不透明的。在大爆炸之后大约380,000年，宇宙已经冷却（通过膨胀）到足以使质子和电子结合形成中性氢气（透明）的程度。CMBR是此时释放的灯，此后一直在冷却。

但是，红移是否仍有可能是由某些未知现象引起的，而不是由星系彼此远离而引起的？

历史上提出了一些替代性的理论，例如疲倦的光假说，稳态宇宙等。但是观察却排除了这些理论和其他理论。

另请参阅替代宇宙学

没有其他合理的直接方法，但是肯定有间接方法。一个，在@Alex Hajnal的回答中，进一步测得的较高的CMB温度是一种非常好的间接测量。

另一个没有人注意到的间接证据是，随着我们越往外看，宇宙看起来越来越年轻，越来越不像我们在附近看到的那样。您不得不说科学是从100亿年前的粗略秩序开始的，而那时恒星和星系才开始形成，因此不得不用科学的方式进行解释。（这并不是专门证明“大爆炸”的证据，但是它确实消除了它的大多数替代方法。例如，“稳态”模型是伪造的。）很难解释我们所看到的东西，除了由于宇宙膨胀所致从热的致密状态 10 ¹⁰年前。

更间接的证据来自广义相对论，它是一种经过充分验证的空间，时间和引力理论，它已经被测试了一个世纪，并且受到无数其他理论的挑战，只有GR通过了所有实验测试。GR强有力地预测，静态宇宙是不可能的，它必须正在扩展或收缩。这是大部分本地实验的间接证据。

然而，更多的间接证据来自微核合成计算，这些计算表明，我们在最老，最不发达的恒星中观察到的H / He / Li比正是根据将原子核的实测性质应用于“大禁令”火球而得出的预测。

有这样比红移这点到宇宙从最初的膨胀非常热，密集的状态，即使没有的红移观察，我们会最终被迫这一结论等多学科。

$z$$(1+z)$

$1$

请注意，尽管这不是对扩展的宇宙的验证，仅是对星系彼此远离的验证。如果宇宙是静态的，而星系移动通过空间，你会看到相同的倍数扩张的过程中，通过所预测的特殊相对论。但是，还有其他证据表明，星系不会在静态空间中移动，而是或多或少地躺在扩展的空间中。

是：

1. 1a超新星数据的分布
2. CMB的WMAP测量
3. 斯隆星系天空调查（星系目录）

重要的是这些结果不仅说得一样，而且彼此也相对应。

好，这个答案涉及红移，但请听我说。

在广义相对论下，多种机制会产生红移：空间扩大，物体相对于观察者（即我们）运动以及光线很好地脱离重力。后者的选择超出了此问题的范围，而前者应询问者的要求被排除在考虑范围之外。仅考虑了第二种选择（相对运动，又称相对论多普勒效应）；这种偏移可以在地球上进行测试，并且已经证明存在。

$z=0.5$$z>1$$z=11.09$。换句话说，如果只是相对论性的变化在起作用，那么这个物体将以超过光速11倍的速度离开我们。

假定没有质量的物体可以达到光速，显然观察到的红移不能由相对论运动引起。由于除了上面列出的三种之外，没有其他已知机制会引起光谱的红移（比较消光），因此与这些观察结果匹配的唯一解释是空间的扩大。简洁地说，就是超光速的红移观测到的事实，在所有证据表明，空间正在扩大。