摘要：近期有数据显示，标准宇宙学模型可能面临挑战。但在探讨边缘宇宙学理论之前，必须明确一点：这项新研究并未推翻任何根本结论。它既未否定大爆炸模型，也未否定宇宙膨胀的事实，更未要求废弃哈勃红移与距离之间的关系。

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近期有数据显示，标准宇宙学模型可能面临挑战。但在探讨边缘宇宙学理论之前，必须明确一点：这项新研究并未推翻任何根本结论。它既未否定大爆炸模型，也未否定宇宙膨胀的事实，更未要求废弃哈勃红移与距离之间的关系。

研究真正揭示的，或许仅是哈勃常数模型存在缺陷。而通过“哈勃张力”(Hubble tension) 这一现象，外界早已知晓该问题。这项新发现，或许能为破解这个谜题提供线索。

在深入探讨哈勃张力之前，有必要厘清哈勃常数与弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克 (FLRW) 度规的概念。1929年，得益于美国天文学家亨丽埃塔·勒维特 (Henrietta Leavitt) 等人的研究，美国天文学家埃德温·哈勃 (Edwin Hubble) 证实：在本地星系群之外，星系距离越遥远，其红移越显著。

他发现距离与红移呈线性关系，并提出了著名的哈勃常数 (H_0)。

1917年，德裔美国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 为平衡星系引力，在其广义相对论中引入了“宇宙常数”(Lambda)。与当时多数天文学家一样，爱因斯坦假设宇宙处于稳态。若无此常数，稳态宇宙便无法成立。

哈勃的发现促使爱因斯坦放弃了稳态宇宙理论。然而，俄国物理学家亚历山大·弗里德曼 (Alexander Friedmann) 与比利时天文学家乔治·勒梅特 (Georges Lemaître) 独立发现，包含宇宙常数的广义相对论方程解，可以描述一个始于大爆炸的膨胀宇宙。

1935年，美国物理学家霍华德·罗伯逊 (Howard Robertson) 与英国数学家亚瑟·沃克 (Arthur Walker) 证明，弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克 (FLRW) 度规是广义相对论中唯一描述均匀膨胀宇宙的解，此即标准宇宙学模型所采用的度规。由于该模型包含了宇宙常数 (Lambda) 和冷暗物质 (Cold Dark Matter)，故被称为ΛCDM模型。

图表展示了宇宙的命运如何取决于暗能量、暗物质与普通物质的比例。

哈勃常数 H_0与宇宙常数存在关联，但并非完全等同。宇宙的膨胀速率取决于多个因素：宇宙常数（即暗能量）、宇宙中暗物质与普通物质的总量，以及物质的分布状态。

简而言之，物质试图将万物聚拢，而暗能量则试图将万物推离，二者之间的平衡决定了宇宙的膨胀速率，即哈勃常数。

鉴于早期宇宙的密度远高于现今，引力本应使膨胀减速。正因如此，宇宙正在“加速膨胀”这一发现才具有重大意义——它证实了暗能量与宇宙常数 $$\Lambd$$ 的真实存在。这也解释了为何哈勃常数（一个本应“恒定”的“常数”）如今常被称为哈勃参数（一个随时间变化的“参数”）。

数十年来，观测证据始终支持ΛCDM模型。但在近十年间，对哈勃参数的测量开始出现问题。

测定哈勃参数的方法多种多样，但三大主流途径分别是：对遥远超新星的观测、对宇宙微波背景辐射 (CMB) 的分析，以及基于星系团聚模式的重子声学振荡 (BAO) 研究。

超新星观测得出的宇宙膨胀率约为 $$H_$$ = 71–75 (km/s)/Mpc，而宇宙微波背景的波动尺度则给出 $$H_$$ = 67–68 (km/s)/Mpc 的数值。BAO的测量结果显示 $$H_$$ = 66–69 (km/s)/Mpc。这便是所谓的“哈勃张力” (Hubble tension)。这些本应一致的结果，却存在着显著差异。

人们或许认为这意味着超新星的测量存在误差，但实际情况并非如此简单。这三种方法均依赖于各自的模型假设和证据层次结构。

早期天文学家曾认为，更精确的数据能使这些数值统一，但结果却愈发矛盾。即便采用引力透镜或天文激射器等其他方法，所得的结果也相互冲突。这正是这项新研究如此引人注目的原因。

该研究虽未全面考察其结果将如何改变各类哈勃测量值，但重点分析了上述三大核心指标。当研究人员将超新星“宿主星系”的年龄因素纳入考量后，超新星的测量值显著向另两项（CMB和BAO）的结果靠拢。

研究团队甚至通过一项初步测试验证了该结论：在忽略红移差异的前提下，仅选取年龄相近的主星系进行分析，结果显示误差确实略有缩小。将星系年龄纳入超新星数据考量，似乎能有效化解大部分的哈勃张力。

作者强调，当前的结论仍是初步的。目前仅有约300个遥远星系，同时具备已观测到的超新星事件和可用于测定主星系年龄的光谱数据。样本量过小，因此尽管结果令人信服，却尚不具备决定性。

好消息是，随着位于智利的鲁宾天文台 (Rubin Observatory) 在今年晚些时候投入使用，天文学家将能测定数千个遥远星系的年龄。数年之内，便可验证这一新模型的可靠性。若该模型验证成功，那么宇宙常数 $$\Lambd$$ 作为暗能量唯一来源的理论，将被彻底推翻。

“哈勃张力”的本质，始终是两种宇宙“尺度”的对决：一种测量宇宙的“现在”（超新星），另一种回溯宇宙的“过去”（CMB）。这道裂痕在过去十年间困扰着物理学界。但如果这项新研究最终被证实，它所揭示的图景，或许远比一个抽象的常数 $$\Lambd$$ 更具物理意义。

它意味着，那些被天文学家奉为圭臬的“标准烛光”，其亮度可能并非“标准”，而是会随着其宿主星系的年龄一同演化。它们就像真正的烛光，会随着时间而摇曳、变暗。若真是如此，解开哈勃张力的钥匙，或许一直都隐藏在星系自身的生老病死之中。

来源：永不落的红黑心