天外有天
銀河係是否已經包括了宇宙的全部內容呢？
早在赫歇爾嚐試確定銀河係結構之前，人們就已觀測到天空中除恒星外還存在著一些暗弱而又模糊的雲霧狀天體，取名為"星雲"。比如，1612年德國天文學家馬裏烏斯率先用望遠鏡發現了仙女大星雲。1750年賴特天才地猜想，這類星雲中有一些可能是同銀河係相似的巨大恒星係統。1755年德國人康德首次明確提出在銀河係外的宇宙空間中存在著無數個類似的天體係統，稱為河外星係，或簡稱星係，甚至確指仙女大星雲即是一個很好的例子。可是當時人們對星雲的精細結構缺乏了解，更不知道它們的距離，無從妄下斷語。
盡管在赫歇爾時代之後，觀測手段不斷改進，物理學研究方法不斷介入天文學，但直到20世紀初，關於星雲的本質仍然沒有明確的定論。在1920年4月美國科學院以"宇宙的尺度"為題的辯論會上，以柯蒂斯為首的一方認為一部分星雲實際上是河外星係，而以沙普利為代表的一方堅持反對的立場，這就是天文學發展史上頗為有名的"沙普利——柯蒂斯之爭"。爭論雙方對立的觀點相持不下，勝負難決，問題的關鍵在於準確測定星雲的距離。
天文學家始終為測定不同天體的距離而進行不懈的努力。除了三角測量方法外，又發展了由光度測量確定天體距離的各種辦法，其中之一就是利用一種有特殊光度變化特性的變星——造父變星。原來，造父變星光度的變化十分有規則，而且光度越大光變周期也越長。因此，隻要測出造父變星的光變周期，就可以推算出它的實際光度，再把實際光度與觀測到的亮度進行比較，就可以推算出它的距離來了。這種推算相當準確，因而造父變星有"量天尺"之稱。20世紀初，美國威爾遜山天文台建成了當時世界上最大口徑的2.5米天文望遠鏡。1923年10月6日，美國天文學家哈勃利用這台望遠鏡拍攝了仙女星雲的照片，照片上星雲的外緣已被分解成一顆顆恒星。哈勃從中發現了多顆這類變星。利用這些造父變星，哈勃推算出仙女星雲的距離為225萬光年，遠遠超出銀河係範圍。河外星係的存在最終得以確認，仙女星雲應該更名為仙女星係，一場曠日持久的科學爭辯終於有了結論。
赫歇爾的工作把人們的視野擴大到銀河係，而哈勃的發現又進一步把人們從恒星世界帶入星係世界，人類對宇宙的認識又大大地跨進了一步。我們的地球在宇宙之中毫無特殊之處可言，地球不是上帝刻意安排的，人類自然也不是上帝創造的。不過，就是在這樣一顆行星上，人類演出了光輝燦爛的文明史，並最終正確地認識了宇宙的概貌。
