当时的困境
1920 年代初，人类还不确定宇宙有多大。夜空里那些旋涡状的「星云」是什么？1920 年 4 月，沙普利与柯蒂斯在华盛顿公开对垒——史称「大辩论」：一方认为它们是银河系内部的气体旋涡，银河系就是宇宙的全部；另一方认为它们是与银河系平起平坐的遥远「岛宇宙」。双方各有证据，谁也压不倒谁，因为问题的核心是一个当时测不出来的数：距离。
其实观测那一侧早有准备。1912 至 1917 年间，斯里弗在洛厄尔天文台用一台 24 英寸望远镜，靠长达几十小时的曝光，量出了二十五个旋涡星云的谱线移动——其中二十一个是红移，退行速度高达每秒上千公里，远超银河系里任何天体。数据摆在那里，但没有距离，就读不出含义。
理论那边也有麻烦。爱因斯坦 1917 年把广义相对论用于整个宇宙时发现，方程算出的宇宙不是在膨胀就是在收缩，绝不肯乖乖待着不动。他认定宇宙理应是静止的，于是往方程里添了一项宇宙学常数，硬把它按住。
接下来他两次亲手推开了正确答案。 1922 年弗里德曼从方程里解出了膨胀解，爱因斯坦立刻在《物理学杂志》上发短文说这个解算错了；一年后不得不撤回，而他撤回稿的草稿里原本写着这些结果「几乎没有物理意义」，那半句被他划掉才付印。1927 年勒梅特独立得到同样的解，还结合斯里弗的红移与哈勃的初步距离估出了那个比例系数。他在布鲁塞尔的索尔维会议上把这些讲给爱因斯坦听，得到的回应是：您的计算是对的，但您的物理糟透了。
洞见时刻
哈勃用威尔逊山的 100 英寸望远镜连破两关。
1923 年，他在仙女座星云里认出一颗造父变星——它的光变周期与真实亮度严格挂钩，是可靠的「标准烛光」。算出的距离远超各派对银河系大小的估计：仙女座在银河系之外，本身就是一个星系。大辩论就此了结，宇宙从一个星系变成无数星系。
第二关：1929 年，他把斯里弗那批红移与自己测的距离画在同一张图上，得到一条直线——越远的星系退行得越快，且严格成正比，。宇宙在膨胀。
2018 年，国际天文学联合会建议把它改称哈勃-勒梅特定律。这里还有一桩流传很广的公案需要澄清：勒梅特 1927 年论文的 1931 年英译本，恰好删去了他推导那个系数的几段——多年来这被说成是哈勃阵营的打压。2011 年利维奥查阅了《皇家天文学会月报》的档案，发现动手删的是勒梅特本人：他给编辑写信说，那几段初步的讨论此时重印已无意义，因为哈勃已经用更好的数据做出来了。真相比阴谋论更能说明这个人。
涟漪效应
膨胀可以倒放。把所有星系的运动往回倒，它们会在有限的时间之前汇聚到一处——宇宙有年龄，有开端。勒梅特把这个起点称作「原初原子」，后来它得了个本是嘲讽的名字：大爆炸。
但这条路上先有一场持续二十多年的危机。 哈勃 1929 年给出的比例系数约为每百万秒差距 500 公里每秒，比今天公认的约 70 大了七倍；倒推出的宇宙年龄只有二十亿年，比地质学家从岩石里测出的地球年龄还短。一个比自己里面的石头还年轻的宇宙，显然哪里错了，这也成了很多人拒绝大爆炸的正当理由。症结在造父变星：1952 年巴德在帕洛玛山发现造父变星分成两族，周光关系不能混用，距离尺度一举翻倍；此后几十年不断修正，年龄才落到今天的约 138 亿年。测得对不对，取决于最底下那把尺子。
1965 年宇宙微波背景辐射的发现让这套图像成为定论。爱因斯坦则在 1931 年访问威尔逊山后公开放弃了宇宙学常数（那句「一生最大的错误」出自伽莫夫的转述，本人文献中并无出处）。
故事还有一个反转：1998 年，两个团队用遥远的 Ia 型超新星测量膨胀史，发现膨胀不但没有减速，反而在加速——被赶走的宇宙学常数以「暗能量」之名回到方程里，如今它占宇宙能量密度的近七成。
两个几乎人人都会说错的地方。 第一，星系并不是在空间中向四面八方飞开，而是空间本身在膨胀，星系随之被带开；宇宙学红移也不是多普勒效应，而是光在旅途中被拉伸的结果，所以退行速度可以超过光速而不违反相对论。第二，膨胀不发生在被引力或电磁力束缚住的系统内部——银河系、太阳系、地球和你的身体都没有在变大，仙女座甚至正朝我们飞来，几十亿年后会与银河系并合。
至于那把尺子，今天仍然量不齐：用微波背景加上标准宇宙学模型推出的膨胀率约为 67，用近处的造父变星与超新星一级级搭上去的距离阶梯量出的约 73，两者的差距已达到统计上难以用运气解释的程度。这道「哈勃张力」是当前宇宙学最要紧的未解问题之一。
如果没有它
没有这条定律，就没有现代宇宙学——不是缺一块，是整门学科不存在。宇宙的年龄是从膨胀率反推的；元素的起源、星系的形成史、微波背景里的涟漪，全都建立在「宇宙曾经又小又热」这个前提上。红移至今仍是测量遥远天体距离的主力手段，从星系巡天到黑洞并合的定位都依赖它。
更根本的是观念层面：在哈勃之前，宇宙是一个永恒不变的容器，人类只在其中安放天体；在他之后，宇宙本身有了历史、有了年龄、有了未来的命运。「宇宙有过去」这个今天听来天经地义的念头，是从威尔逊山上那几张底板开始的。