宇宙学界最近掀起了一场前所未有的争论风暴,焦点集中在宇宙膨胀速度的测量结果上。不同研究团队通过不同方法得出的数据竟出现了显著分歧,67公里/(秒·百万秒差距)与73公里/(秒·百万秒差距)这两个数值的碰撞,让整个科学界陷入深思。
这场争论的源头可追溯至智利安第斯山脉海拔5000米处的阿塔卡马宇宙学望远镜。这台默默运行近二十年的"观测巨匠"在2024年公布了其终局数据,本被寄予"一锤定音"的厚望,却意外将矛盾推向高潮。通过分析宇宙大爆炸残留的微波背景辐射,该望远镜测得膨胀速度为67公里/(秒·百万秒差距),与欧洲普朗克卫星此前的结果完全吻合。然而当科学家转而观测造父变星和Ia型超新星这些"宇宙标准烛光"时,数值却跃升至73左右。
8%的数值差异看似微小,实则远超仪器误差范围。科学家形象地比喻道:"这相当于用两台秤称体重,结果相差十斤,显然不是秤不准的问题。"为验证结果,韦伯望远镜在2024年开展了史上最大规模勘测,其数据与哈勃望远镜保持一致;2025年5月,温迪·弗里德曼团队采用三种独立方法计算,得出70.4±3的结果,依然无法调和67与73的矛盾。这一系列研究基本排除了仪器故障的可能性,确认矛盾真实存在。
这场争论直接冲击了统治宇宙学数十年的ΛCDM标准模型。该模型曾成功解释大爆炸、暗物质等核心问题,如今却在基础参数上出现裂痕。有科学家戏称:"这就像发现用同一套公式计算地球周长,从赤道和两极出发却得到不同答案。"不过更多人认为,这种矛盾恰是科学进步的契机——正如牛顿力学无法解释微观现象催生了量子力学,当前的"哈勃张力"或许正预示着宇宙学新理论的诞生。
阿塔卡马望远镜在此次争论中扮演了关键角色。其6米口径的光学系统远超普朗克卫星1.5米的配置,角分辨率覆盖600至6500多极矩,能观测10000平方度的天区范围,且微波背景辐射信号的噪声水平极低。卡迪夫大学研究团队形容:"这就像擦干净了眼镜,终于看清宇宙早期的细节。"更令人惊叹的是,该望远镜不仅证实了矛盾存在,还否定了近30种试图解释这一现象的理论模型。
为调和67与73的矛盾,天文学家曾提出多种假设:有人认为早期宇宙的暗能量性质与现在不同;有人猜测地球可能位于十亿光年尺度的"宇宙空洞"中,局部低密度导致观测到的膨胀速度偏快。然而阿塔卡马的数据显示,这些模型均无法自洽。研究团队负责人卡拉布雷塞直言:"所有这些尝试都失败了,但这正是科学研究的价值——排除错误选项才能逼近真理。"
这场争论也改变了人们对观测设备的认知。普朗克卫星作为太空任务,耗资数十亿美元,而阿塔卡马望远镜通过精心选址和技术优化,在地面实现了与之相当的精度。这种"花小钱办大事"的模式证明,基础科研不必盲目追求"高大上"的太空项目,巧思与选址同样能取得突破性成果。
随着阿塔卡马望远镜完成历史使命,全球多国已启动新一代观测设备的研发。美国CMB-S4项目计划在南极和智利部署50万个探测器,灵敏度将比阿塔卡马提升一个数量级;欧洲LiteBIRD卫星定于2032年发射,专门探测原初引力波;中国则在西藏海拔5000米处建成阿里原初引力波探测阵列,一期工程已投入使用。这场"宇宙破案"的接力赛,正在全球科学家的协作中推向新的高度。







