圖一    星系在膨脹的宇宙中就好比在氣球表面上的紅色標記。當氣球膨脹時，兩個星系遠離對方的速度與它們之間的距離成正比。

宇宙膨脹現在已是不可爭論的事實，一般來說，科學家都認為，由於引力的緣故，膨脹的速度會不斷減慢，但是新的觀測顯示，宇宙膨脹正在加速。

究竟如何測定宇宙膨脹的速度呢？一個方法是測量星系光譜的紅移 (redshift) [1] 以求得它遠離我們的速度，再測量它對應的距離。1929年哈勃 (Edwin P. Hubble) 通過研究24個星系的譜線 (spectral lines)，發現這些星系遠離我們的速度是和距離成正比的 (圖一)，這個比例便是大家經常聽到的哈勃常數 (Hubble's constant)。哈勃常數越大，代表宇宙的膨脹速度越快。

然而宇宙不是等速膨脹的，所以不同時期的哈勃常數便有所不同。我們不可能回到十億年前，觀測當時星系的後退速度與距離的比例，幸而我們仍可以通過觀測遙遠星系的後退速度與距離的比例，來計算從前宇宙膨脹速度 (比方說，我們今天看到一個十億光年外的星系的光，是十億年前發出的，因此我們看到的其實是該星系十億年前的面貌)。

星系遠離我們的速度可從紅移量得知，但如何求得它們的距離呢？原來哈勃等人假設星系的總光量 (intrinsic brightness) [2] 是大致相同的。那些看來亮一點的離開我們較近，暗的則較遠；不過問題來了，不同種類和大小的星系有不同的總光量，尤其是數十億光年外的星系 (即「遠古」的星系)，其總光量和近距離星系的總光量有很大分別，所以要觀測這類星系的後退速度與距離比例有很大的困難。

圖二    宇宙膨脹速度隨時間變化的示意圖。(a) 宇宙的膨脹速度正隨時間減慢，(b) 宇宙正加速膨脹，即以往宇宙膨脹的速度小於現在宇宙膨脹的速度 。

近十年來，科學家對一種名為 Ia 型超新星 (type-Ia supernova) 的研究，令解決這問題露出曙光。Ia 型超新星是這樣形成的：兩顆星互相繞著對方旋轉，其中一顆星 (伴星) 的物質會被慢慢吸引到另一顆即將爆發的星上，當累積的質量超過某個臨界值時，這顆星便會產生超新星爆發。所有 Ia 型超新星爆發時光度都會達到約相同的極大值，由於越遠的東西看起來越暗，所以通過在地球上觀察這類星體爆發，科學家便可以推斷該星體所身處的星系與我們的距離。兩組分別來自澳洲與美國的研究人員，便利用這種變星的特性，來計算遙遠星系的退行速度與距離比例。結果發現，求得的退行速度與距離比例較小。換句話說，以往宇宙膨脹的速度竟小於現在宇宙膨脹的速度 (圖二)。

研究人員曾賞試以不同的理論解釋這一現象，若最終不能提出令人滿意的解釋，科學家最後可能要承認，宇宙真的正在加速膨脹。果真如此，那麼到底是什麼力量令它加速膨脹呢？是否需要重新引入廢棄以久的宇宙常數 (cosmological constant) [3] 呢？

現在這問題還有待討論，而宇宙是否真的加速膨脹，亦有侍更先進的技術，讓科學家們作出更精確的測量，觀察更遙遠的星體加以驗証。