宇宙膨胀速度之争：天文学家的新发现和老问题
宇宙膨胀速度之争：天文学家的新发现和老问题
科学家们又在宇宙的膨胀速度上吵起来了，这回是两个测量方法给出了截然不同的答案，搞得大家一头雾水。宇宙膨胀速度，也就是我们常说的哈勃常数（H₀），这个数值描述了宇宙每秒每百万秒差距（大约3百万光年）膨胀的距离。听起来挺复杂，但简单来说，就是宇宙在不断变大，而这个速度有多快，就是哈勃常数要告诉我们的。
现在问题来了，两种测量方法——“距离阶梯”和“宇宙微波背景辐射”——给出的哈勃常数数值相差甚远。距离阶梯法是老方法了，从20世纪初就开始用，通过测量不同距离的天体来构建一个“距离阶梯”，以此来估算宇宙的膨胀速度。而宇宙微波背景辐射（CMB）则是通过观测宇宙早期的光来推算膨胀速度。
先说说距离阶梯法，这个方法的关键在于测量天体的距离。近的天体我们可以用视差法，就是利用地球绕太阳公转造成的天体位置变化来测量距离。但远的天体怎么办呢？这时候就需要用到一些特殊的天体，比如造父变星和Ia型超新星，它们因为亮度和周期的关系，可以用来估算距离。
而宇宙微波背景辐射，这是宇宙大爆炸后留下的余晖，通过它我们可以推算出宇宙早期的膨胀速度。科学家们用这个方法算出来的哈勃常数是67.4公里每秒每百万秒差距。
图释：来源：ESA/Hubble & Nasa， F. Pacaud， D. Coe
但问题来了，用距离阶梯法算出来的哈勃常数是73.2，这俩数值差的可不是一星半点。这就引发了所谓的“哈勃张力”，也就是两种方法给出的结果不一致的问题。
为啥会有这样的差异呢？科学家们提出了各种假设。有的说可能是因为宇宙早期经历了一段快速膨胀期，导致CMB的测量结果偏低；有的说可能是我们的测量模型有问题；还有的说可能是我们地球所在的宇宙区域比较特殊，膨胀得比较快。
但这些假设都面临着一个问题：它们必须能够解释CMB中的其他详细模式，这些模式已经被测量得非常精确了。这就要求科学家们在提出新假设的同时，还得保证这些假设不会和已有的数据冲突。
图释：天文学家用来计算宇宙膨胀速度的三个基本步骤，这个值称为哈勃常数。这些涉及构建宇宙的“距离阶梯”。美国宇航局/EsaSA/A. Feild （STScI）
最近，一些新的测量技术开始崭露头角，比如利用红巨星的“红巨星分支尖端”（TRGB）来测量距离。这种方法可以避免使用造父变星时的一些不确定性。而且，用这种方法测出来的哈勃常数是69.8，介于两个传统方法的结果之间。
科学家们还在继续探索，比如利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）来测量更远的天体距离，或者利用合并黑洞产生的引力波来测量宇宙的膨胀速度。这些新的技术和方法，或许能帮助我们解决哈勃张力的问题。
但不管怎么说，哈勃常数的测量仍然是天文学中的一个难题。这个数值不仅关系到我们对宇宙膨胀速度的理解，还关系到我们对宇宙年龄、大小和命运的预测。所以，这个看似简单的数字，其实背后隐藏着宇宙的许多秘密。
科学家们还在努力，我们这些吃瓜群众也只能拭目以待，看看这场宇宙膨胀速度之争，最终会有什么结果。毕竟，宇宙的奥秘，总是让人充满好奇和期待。