判定:尚无定论
一句话:更麻烦:两边看起来都对。早期宇宙方法(Planck 的微波背景)给 67.4,近邻宇宙方法(造父变星加 Ia 型超新星)给 73.0,相差约 8%,而各自的误差只有 1-2%。这不是某一台仪器坏了,而是两套彼此独立、内部自洽的测量互不相容。
这个说法是怎么来的
测量结果不一致时,第一反应总是「谁算错了」。但这一次,两支队伍各自复核了多年,系统误差被一项项排除,差距没有缩小。
两条路各自有多硬
微波背景这条路依赖 ΛCDM 模型拟合,Planck 的全天数据把参数误差压到百分之一以内。近邻宇宙这条路是距离阶梯:视差定标造父变星,造父定标 Ia 型超新星,再用超新星测到宇宙学距离。詹姆斯·韦布接手复核后,把造父变星测光的拥挤效应误差进一步压低,结果仍指向约 73。
差 8% 意味着什么
如果这个差异是真的,就需要修改 ΛCDM——比如引入早期暗能量、额外相对论自由度,或者改变复合时期的历史。每一种改法都要同时通过微波背景、重子声学振荡、大爆炸核合成的检验,可行的方案并不多。
| 方法 | 给出 H₀ | 依赖的前提 |
|---|---|---|
| Planck 微波背景 | 67.4 km/s/Mpc | ΛCDM 模型成立 |
| 造父变星 + Ia 超新星 | 73.0 km/s/Mpc | 距离阶梯定标准确 |
| 重子声学振荡 + 超新星 | 约 67-68 | 与第一条路径部分共享数据 |
什么时候这个说法「有点道理」
也可能是共同的系统误差——例如造父变星的金属丰度校正,或超新星样本的 selections。但目前没有找到能同时解释两条路径、又不破坏其他观测的单一错误。这就是为什么它被称为「哈勃张力」而不是「哈勃错误」。
依据
- 哈勃常数的两个值差了百分之八,而两边都不像算错 科学
- 造父变星能当量天尺,靠的是周期与光度的一条直线 科学
- 宇宙在加速膨胀,这个结论来自一批偏暗的超新星 科学
- 数据速查表 · 宇宙学参数 本页数值的取数口径与单位
常见问题
那到底哪个对?
现在还不能判定。两种可能都开着:一是新物理,二是尚未识别的系统误差。这个问题的答案会决定宇宙学下一步往哪走。
这个问题重要吗?
重要。H₀ 定标了宇宙的年龄、尺度和膨胀史。如果两条路无法调和,说明标准宇宙学模型在某个环节上不完整。