根據我們觀察的角度，宇宙正以不同的速度膨脹。現在，使用詹姆斯·韋伯和哈勃太空望遠鏡的科學家已經證實，這一觀測結果並不是由于測量誤差。

天文學家利用詹姆斯·韋伯和哈勃太空望遠鏡證實了物理學中最令人困擾的難題之一 —— 宇宙似乎在以令人困惑的不同速度膨脹，這取決于我們往哪裏看。

這個問題被稱爲“哈勃張力”，有可能改變甚至完全顛覆宇宙學。2019年，哈勃太空望遠鏡的測量證實了這個謎題是真實的；2023年，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）進行的更精確測量也證實了這一差異。

現在，兩架望遠鏡一起工作的三重檢查似乎已經徹底消除了任何測量誤差的可能性。這項研究發表在2月6日的《天體物理學雜志通訊》上，表明我們對宇宙的理解可能存在嚴重錯誤。

該研究的主要作者、約翰·霍普金斯大學物理學和天文學教授亞當·裏斯（Adam Riess）在一份聲明中說：“消除了測量誤差後，剩下的就是我們誤解宇宙的真實而令人興奮的可能性。”

亞當·裏斯、索爾·珀爾馬特（Saul Perlmutter）和布萊恩·p·施密特（Brian P. Schmidt）因1998年發現暗能量而獲得2011年諾貝爾物理學獎。暗能量是宇宙加速膨脹背後的神秘力量。

目前，有兩種計算哈勃常數的“黃金標准”方法，哈勃常數是描述宇宙膨脹率的數值。第一種方法是研究宇宙微波背景輻射（CMB）的微小波動。CMB是宇宙大爆炸後僅38萬年産生的宇宙第一束光的古老遺迹。

在2009年至2013年期間，天文學家利用歐洲航天局的普朗克衛星繪制了這個微波模糊圖，推斷出哈勃常數約爲每百萬光年46200英裏/小時，或約爲每秒67公裏/百萬秒差距（Km/S/MPC）。

第二種方法是使用被稱爲“造父變星”的脈動恒星。造父變星正在死亡，它們的外層氦氣隨著吸收和釋放恒星的輻射而膨脹和收縮，使它們像遠處的信號燈一樣周期性地閃爍。

隨著造父變星變亮，它們的脈動變慢了，這給了天文學家測量它們絕對亮度的一種方法。通過將這一亮度與觀測到的亮度進行比較，天文學家可以將造父變星連接到“宇宙距離階梯”上，從而更深入地了解宇宙的過去。有了這個階梯，天文學家就可以從造父變星的光被拉伸或紅移的方式中找到它膨脹的精確數字。

但這就是謎團開始的地方。根據亞當·裏斯和他的同事們對造父變星的測量，宇宙的膨脹率大約是74 km/s/Mpc：與普朗克的測量結果相比，這是一個不可能的高值。宇宙學被抛進了未知的領域。

諾貝爾獎得主、天文學家大衛·格羅斯（David Gross）在加州卡弗裏理論物理研究所（KITP）2019年的一次會議上說：“我們不會把它稱爲緊張或問題，而是一場危機。”

最初，一些科學家認爲這種差異，可能是由于造父變星與哈勃光圈中的其他恒星混合而導致的測量誤差。但在2023年，研究人員使用更精確的JWST來證實，對于宇宙階梯的前幾個“梯級”，他們的哈勃測量是正確的。盡管如此，向宇宙的過去進一步擠壓的可能性仍然存在。

爲了解決這個問題，亞當·裏斯和他的同事們在之前的測量基礎上，觀察了距離地球1.3億光年遠的五個主星系中的1000多顆造父變星。在將他們的數據與哈勃的數據進行比較後，天文學家證實了他們過去對哈勃常數的測量結果。

亞當·裏斯說：“我們現在已經跨越了哈勃觀測到的整個範圍，我們可以非常有信心地排除測量誤差是哈勃張力的原因。韋伯和哈勃的結合爲我們提供了兩全其美的東西。當我們沿著宇宙距離階梯爬得更遠時，我們發現哈勃的測量結果仍然可靠。”

換句話說：宇宙學核心的張力將持續存在。

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