所以关于这个问题的分歧直到20世纪20年代的时候都没有解决 ， 那么在1920年的4月 ， 位于美国华盛顿的科学院就组织了一场辩论会 ， 把双方代表沙普利和柯蒂斯都请到了场 ， 让双方就这个问题发表自己的看法 ， 这就是天文学史上最著名的“大辩论” 。
很多人都知道爱因斯坦和玻尔的世纪论战 ， 但是很少有人知道天文学的世纪论战 ， 好 ， 下面我就简单地说下 ， 双方都围绕哪些话题进行了争论 。
首先争论的一个点是 ， M101风车星系 ， 沙普利说 ， 根据多年以来人们对M101内部旋转状况的观察表明 ， 它不可能是一个和银河系大小相当的星系 ， 不然的话它边缘物质的运动速度将超过光速 。
我们现在看到是1916年发表在《美国国家科学学会杂志》上的一篇论文《螺旋状星云M101内部运动的初步证据》中的一张照片 ， 其中的箭头代表了里面的天体每年平均移动的幅度和方向 ， 据此沙普利就判断M101星云不可能是一个星系 。
那么柯蒂斯就说 ， 对M101的观察可能存在巨大的误差 ， 而且在其他的螺旋星云并没有发现这种情况 。
第二个争论的点是M31星云 ， 我们知道这是仙女座星系 ， 那么柯蒂斯就说 ， 我们在M31附近发现新星的概率要高于其他天区 ， 而且在其他天区出现的新星亮度看起来都差不多 ， 但是在M31附近的新星就暗了许多 ， 那么柯蒂斯就认为 ， M31是一个和银河系差不多的星系 ， 而且距离我们很远 ， 这就能解释以上的现象了 。
第三个争论的点是 ， 如果螺旋星云只是银河系内的原恒星的话 ， 那么为什么我们看到的螺旋星云都在银河系的盘面以外 ， 按理来说 ， 盘面内的气体更加丰富 ， 形成恒星的速度更快、数量更多 ， 应该能看到更多的螺旋星云 。
所以柯蒂斯就说 ， 螺旋星云就是远离银河系的星系 ， 并不是在银河系内形成的原恒星 ， 而银河系的盘面就挡住了遥远星系的光线 ， 所以我们看不到盘面区域有螺旋星云 。
那么沙普利就反驳说 ， 银河系的盘面有螺旋星云 ， 只是盘面内的恒星太亮 ， 再加上中性气体、尘埃的遮挡 ， 这才看不见盘面的星云了 。
（图;斯莱弗当时的测量结果）
第四个争论的点是当时最新的观测数据 ， 1912年一个叫斯莱弗的天文学家就通过分析各大星云的光谱就发现 ， 大部分的星云运动速度非常快 ， 超快过了银河系内的其他天体 ， 而且在它研究的15个星云中 ， 只有两个星云的光谱发生了蓝移 ， 其余的都出现了不同程度的红移 ， 这说明这些星云正在远离我们 。
那么他是如何知道这些星系相对于我们的速度的？这就要说到光谱学了 。 光谱学的发展可以追溯到牛顿的身上 ， 当年他就拿着三棱镜把太阳光分解成了七色光 ， 但是他并没有发现在太阳的光谱中还隐藏着巨大的秘密 。
（图：太阳光谱中的吸收线）
1816年德国的一个镜片制造商夫琅和费就发现 ， 在太阳光谱中有一系列的暗线 ， 但他当时并没有搞懂这些暗线是咋来的 ， 但这些暗线后来被称为夫琅禾费线 。
1859年德国人本生和基尔霍夫在烧各种金属盐的时候就发现 ， 不同的金属会发出不同的颜色的光 ， 经过光谱仪分光以后 ， 每种元素的光谱都是不同的分立的线条 。 就跟商品的条形码一样的 ， 这也被称为元素的指纹 。
（图：元素的发射光谱）
他俩立刻就认识到了这个发现的重要性 ， 只要我们把已知所有元素的光谱都记录下来 ， 那么以后只要分析一个东西的发射光谱就能知道他里面有啥元素 。 比如我们把氯化钠放在火里一烧 ， 通过分析它的光谱 ， 就能知道其中有钠元素和氯元素 。
相应的 ， 元素除了有发射光谱以外 ， 它还有吸收光谱 ， 吸收光谱和发射光谱的波长是一一对应的 ， 它有怎样的发射光谱就有怎样的吸收光谱 ， 这就是解释了太阳光中为何充满了暗线 ， 这些都是不同元素的吸收光谱 。
（图中上：完整可见光谱 ， 中间：氢的发射光谱 ， 下面：氢在光谱中的吸收线 ， 可以看出发射线和吸收线是一一对应的 。 ）
比如说 ， 我们在光谱中发现了一系列暗线 ， 它对应了红色区域的6563埃 ， 青色区域的4861埃 ， 蓝色区域的4341埃 ， 紫色区域的4102埃 ， （埃是光谱学中常用的波长单位 ， 1埃等于0.1纳米）这些波长的吸收线就代表中性氢的吸收线 ， 所以我们就能够知道在光源中有中性氢的存在 ， 因此我们通过分析太阳光中的吸收光谱 ， 就能够知道太阳的组成成分了 。
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