新研究确认宇宙学争议待新物理学给出解释

2026-04-28 | 来源: 大纪元 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

宇宙到底膨胀得多快？一项最新研究给出了最精确的宇宙膨胀率，但依然解决不了“哈勃常数（宇宙膨胀速率）争议”，现在，科学家需要更认真地考虑超越当前标准宇宙学模型的新物理学的可能性。

一支国际天文学家团队对宇宙膨胀速率进行了迄今为止精度最高的测量，然而结果非但没有对一个令人费解的矛盾——“哈勃常数争议”（Hubble tension，或翻译为“哈伯张力”）给出明确答案，反而令他们愈发困惑。这一结果可能意味着，人类目前对宇宙的理解仍存在根本性的缺陷。

研究团队整合了多种不同的宇宙膨胀测量方法，力求得出精准数据。结果显示，宇宙正以约73.5公里/秒/百万秒差距（73.5km/s/Mpc）的速度膨胀（百万秒差距为距离单位，相当于326万光年）。

科学家指出，这一数值的准确度超过1%，但与依赖于描述宇宙自大爆炸以来演化的标准宇宙学模型推断出的较低膨胀速率，存在明显差异，这说明“哈勃常数争议”确实存在。

研究成果于4月10日发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）期刊上。研究人员在论文中表示，这一结果表明，可能需要重新检视现有理论，此发现“进一步支持了新物理学的存在”。

两种方法，两种答案

传统上，科学家主要采用两种方式来测量宇宙膨胀速率：一种是“宇宙距离阶梯”法，依赖于观测近域宇宙中恒星和星系的距离，直接测量它们远离地球的速度；另一种则是“宇宙微波背景”（CMB）法，利用宇宙微波背景辐射的观测数据，套用标准宇宙学模型（ΛCDM），推算今日宇宙应有的膨胀速率。

这两种方法理应得出一致的结果——然而事实并非如此。

CMB法的推算显示，膨胀速率约为67—68公里/秒/百万秒差距；而对近域恒星的直接观测却显示速率约为73，明显偏高。尽管数值差异看似不大，但已远远超出统计误差所能解释的范围。这一矛盾被称为“哈勃常数（宇宙膨胀速率）争议”，且已在众多研究中反复出现。

整合多方数据，谜团依然未解

为了得到更精确的答案，或找出这一差异的成因，科学家们整合了多种测量技术，构建出一套名为“近域距离网络”的模型。该模型涵盖了对光度已知的红巨星、超新星爆炸以及不同类型星系的观测数据。

结果以高精度再次确认：宇宙膨胀速率确实约为73.5公里/秒/百万秒差距。即便逐一剔除单一测量技术，这一数值仍然保持不变，排除了任何测量方法存在明显误差的可能性。

研究人员在论文中写道：“这项研究有效排除了那些仅依赖于近域距离测量中某个被忽略的单一误差来解释‘哈勃常数争议’的说法。”

作者们总结道：“如果‘哈勃常数争议’确实存在——正如日益增多的证据所显示的那样——它可能指向超出标准宇宙学模型的新物理学。”

宇宙膨胀示意图。(Shutterstock)

宇宙学模型或有重大缺漏

研究人员表示，此发现意义深远——这意味着以早期宇宙测量为基础的标准宇宙学模型，很可能遗漏了某些关键因素。或许是这些模型未能充分考虑暗能量的影响、新型粒子的存在，抑或是重力本身的变化。

“如果这种争议反映了真实的物理现象，它可能暗示了标准宇宙学模型之外的新要素，或者需要我们重新评估关于早期宇宙的推论。”他们说。