宇宙探索· 哈勃张力——宇宙学最大的未解之谜
宇宙探索· 哈勃张力——宇宙学最大的未解之谜

宇宙中俯瞰银河系螺旋星河星云
宇宙正在膨胀,这是20世纪天文学最伟大的发现之一。但宇宙膨胀有多快?这个看似简单的问题,如今却成为撕裂整个宇宙学界的一场"危机"——这就是被称为哈勃张力(Hubble Tension)的核心矛盾。
哈勃常数(H₀)描述的是宇宙膨胀的速率,其单位是每百万秒差距每秒千米(km/s/Mpc)。近年来,天文学家用两种截然不同的方法分别测量哈勃常数,却得到了明显不一致的结果——偏差超过5个标准差,已达到物理学界"发现新物理"的置信水平。
两种测量结果的对比:
·早宇宙方法(CMB + 普朗克卫星):H₀ ≈67.4 km/s/Mpc(依赖标准宇宙学模型ΛCDM)
·晚宇宙方法(造父变星 + Ia型超新星"距离阶梯"):H₀ ≈73.0 km/s/Mpc(由Adam Riess团队主导)
· 两者相差约8%,误差不重叠,统计显著性超过5σ
为何5σ如此重要?在物理学中,5σ的偏差意味着随机误差的概率只有约三百五十万分之一。这已经超过了发现希格斯玻色子的置信水平,意味着这不可能仅仅是"测量误差"。
"距离阶梯"方法是晚宇宙测量的核心。它通过造父变星(距离近的标准烛光)→ Ia型超新星(距离远的标准烛光)的多级比较,逐步建立起宇宙距离的刻度尺。2023年,哈勃空间望远镜和詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)的联合观测进一步排除了测量系统误差,使距离阶梯的精度大幅提升,但哈勃张力依然存在,并未消失。
早宇宙方法则立足于宇宙微波背景辐射(CMB)的涨落图像。普朗克卫星绘制的CMB精密图谱,结合标准ΛCDM宇宙学模型,给出了极为精确的H₀推算——但这种方法高度依赖于模型本身的假设。如果宇宙学标准模型存在某种缺陷,例如早期暗能量的存在、额外的中微子种类或某种未知的相互作用,CMB推算的哈勃常数就可能出现系统性偏差。
目前,解决哈勃张力的理论方案层出不穷,但尚无定论。"早期暗能量"模型认为,在宇宙重组时期(约38万年)前后存在一段额外的暗能量阶段,可以增加早期宇宙的膨胀速率;另一类"修改引力"理论则挑战广义相对论本身。更激进的观点甚至认为,宇宙学常数并非恒定,暗能量的本质可能远比我们想象的复杂。
2024年,DESI(暗能量光谱仪)公布了首批观测数据,显示暗能量可能随时间演化,为哈勃张力的解决提供了新的可能。2025年,JWST又对更遥远超新星的距离测量进行了校正,结果依然指向较高的H₀值。
哈勃张力究竟指向新物理,还是某种尚未发现的系统误差?这个问题的答案,将决定未来宇宙学的走向。宇宙的膨胀速率,正成为21世纪天文学最重要的"争议战场"。
互动话题:你认为哈勃张力背后的真相是什么?
两种精密测量方法给出了截然不同的宇宙膨胀速率,这场分歧正在重塑现代宇宙学。你觉得这意味着什么?欢迎留下你的看法!
是测量方法存在系统误差
✨ 宇宙中确实存在新物理
暗能量的本质还没被揭开
标准宇宙学模型需要修正
参考来源:
· Riess, A. G. et al. (2022). "A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant."The Astrophysical Journal Letters, 934, L7
· Planck Collaboration (2020). "Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters."Astronomy & Astrophysics, 641, A6
· Wikipedia:哈勃常数
· Di Valentino, E. et al. (2021). "In the realm of the Hubble tension—a review of solutions."Classical and Quantum Gravity, 38(15)
· DESI Collaboration (2024). "DESI 2024 VI: Cosmological Constraints from the Measurements of Baryon Acoustic Oscillations." arXiv:2404.03002
大家都在看
-
你能想到最恐怖的宇宙真相是什么? 我能想到最恐怖的宇宙真相,不是异星来客,不是黑洞吞噬万物,亦不是战火焚尽星河,而是 宇宙,正以不可违逆的温柔,将我们变成一座绝对孤岛。它不摧毁我们,它只是让我们,被忘记。 在标准宇宙学模型里,暗能量是一 ... 宇宙探索10-16
-
今天上午十点我坐飞碟到月球修好了玉兔一号,十一点回到家 今天上午十点钟,我登上自己亲手制造的飞碟,点火起飞,直奔三十八万公里以外的月球。我的目标很明确,去月球正面虹湾地区,看一看沉睡多年的玉兔一号月球车,幻想亲手把它修理好。飞碟飞速穿越漆黑的太空,很快就抵 ... 宇宙探索10-08
-
新发现!探索附近29颗行星,科学家发现2颗可能存在科技的星球 最近,科学家对太阳系附近29颗潜在宜居行星做了系统推算,推算其可能存在高级文明的概率。相关研究于26年9月22日发表在《国际天体生物学杂志》。对于寻找外星生命,我们一直默认:行星越古老,生命演化的时间就越长 ... 宇宙探索10-06
-
畅想星际探索的未来 人类能在火星上开辟新家园吗?星际远航的航天器从地球启程,补给站该在哪安营扎寨?人类将以何种方式,开启这场跨越星辰的壮丽旅程?不妨大胆想象一下,多年以后,或许人类将凭借“荧惑探针”对火星实施精准的“针灸 ... 宇宙探索09-19
-
仰望深空十载 展现开放姿态:“中国天眼”为全球宇宙探索贡献力量 新华社北京9月12日电 《参考消息》近日刊发文章《仰望深空十载 展现开放姿态:“中国天眼”为全球宇宙探索贡献力量》。全文如下:星河垂落,群山低伏。“中国天眼”,这枚被苍翠山峦托举望向天际的巨大眼窝,正将一 ... 宇宙探索09-15
-
人类探索宇宙70年,最后发现要回的"家"根本不在地球 ——从星尘到星尘,你的小我才是唯一的牢笼来都来了,点赞收藏转发评论关注一下吧,下次更新平台通知你。你有没有过这样的时刻——加班到凌晨走出写字楼,抬头看见一颗星星,突然觉得自己像一粒被风吹散的沙子?房贷 ... 宇宙探索09-12
-
韦伯望远镜拍到的宇宙深空照片,到底有多震撼? 2022年,美国NASA正式公布了詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的第一批宇宙深空照片。照片一经公开,立刻轰动全球。因为人类第一次如此清晰地看见了宇宙深处。很多人看到照片时,都会觉得那只是一些漂亮的“星空图片”。但 ... 宇宙探索09-11
-
《无人深空》“宇宙”更新已上线:正式迈入第二个十年,改变探索宇宙的方式 Hello Games宣布,《无人深空(No Man's Sky)》“深空斗兽场(COSMOS)”更新正式上线,对深空环境本身进行了大刀阔斧的重塑。为庆祝《无人深空》十周年,全新的周年庆远征也将带领玩家回顾过去十年间的40多次重大 ... 宇宙探索09-11
-
光速到底有多快?为什么人类几乎不可能达到光速? 光速,是宇宙中目前已知最快的速度。它每秒大约能跑30万公里。这个数字有多夸张?如果一道光绕地球飞行,只需要0.13秒左右,一秒钟就能绕地球七圈半。人类最快的高铁、飞机,甚至火箭,在光速面前都慢得像蜗牛。就连 ... 宇宙探索09-10
-
旅行者一号和二号:人类飞得最远的探测器,真的飞出太阳系了吗? 1977年,美国先后发射了两艘探测器——旅行者一号和旅行者二号。当时,没有人能想到,这两台看似普通的机器,竟会成为人类历史上飞得最远的“宇宙使者”。它们的任务原本是探索太阳系外侧的几颗巨行星,包括木星、土 ... 宇宙探索09-05
相关文章
- 仰望深空十载 展现开放姿态:“中国天眼”为全球宇宙探索贡献力量
- 人类探索宇宙70年,最后发现要回的"家"根本不在地球
- 韦伯望远镜拍到的宇宙深空照片,到底有多震撼?
- 《无人深空》“宇宙”更新已上线:正式迈入第二个十年,改变探索宇宙的方式
- 仰望深空十载 展现开放姿态——“中国天眼”为全球宇宙探索贡献力量
- 光速到底有多快?为什么人类几乎不可能达到光速?
- 旅行者一号和二号:人类飞得最远的探测器,真的飞出太阳系了吗?
- 黑洞到底是什么?掉进去的人会怎样?超大质量黑洞有多可怕?
- 中国空间站有多厉害?看完真的会为中国航天骄傲
- 金星为何高温如炼狱,火星能否成为人类新家园?
- 王威廉分享作品《火苗照亮宇宙:暗生命传奇》:以科幻为炬,探索宇宙奥秘
- NASA罗曼空间望远镜成功发射,将绘制宇宙地图探索暗物质
- 人类探索宇宙奥秘(堪比登天)为什么国家还是不惜代价去研究呢!
- 宇宙加速膨胀之谜:探索宇宙的极秘密
- 银河系到底有多大?如果人类想走出去,可能要飞上几十亿年
- 探索宇宙的奇迹!中学生深度参与研制的卫星升空了🚀🌌
- 用数字 4 帮助小学生探索宇宙的无穷奥秘
- 《射电望远镜:探索宇宙的神秘之眼》编辑手记
- 探索宇宙真相,揭秘意识的秘密
- 人类登月的壮举与探索宇宙的征程
热门阅读
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
中国51区秘密基地,窃密必被抓(抓住就杀头) 07-11
-
这6个神奇天体有很酷的名字 06-01
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
-
创生之柱是什么?(创生之柱给予了许多恒星生命) 12-25
精选文章
- 预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临
- 2025年宇宙探索大爆发!月全食、火星冲日等,这些天文奇观别错过
- 黑龙江50万年死火山苏醒, 内含15%电量的巨大岩浆囊
- 中国空间站离地球有多少公里有多大,400公里/大约有110立方米 ...
- 中国古代四大凶兽,四大神兽vs四大凶兽谁更强
- 中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T字型有三个舱段最多可驻留6人 ...
- 误会一辈子!破伤风其实是一种细菌跟生锈铁完全没关系
- 新冠病患康复后,可能“精子减少或无精”
- 中国长征五号B遥一运载火箭全貌曝光 本月底在海南文昌航天发射场进行首次发射 ...
- 美国同步空间态势感知项目(GSSAP)军事间谍卫星多次秘密靠近俄罗斯和中国的航天器 ...
