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難解之謎：我們的宇宙到底有多大( 二 )

難解之謎：我們的宇宙到底有多大
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▲ 類似造父變星這樣的脈動恒星可以用來測量宇宙中的距離，并解釋宇宙膨脹的速度。關于哈勃常數值差異的另一種解釋是，我們所在的宇宙部分與其他部分相比，存在不同或特殊之處，正是這種區別扭曲了測量結果。也許不是一個完美的比喻，但是你可以這么想，在上坡或下坡的時候，哪怕你用同樣的力度踩油門，汽車的速度或加速度變化是不一樣的。這不太可能是我們測量到的哈勃常數值差異的一個最終原因，重要的是我們不能忽視已經為得到這些結果所做的工作。但是天文學家認為，他們已經越來越接近確定哈勃常數值，以及哪一種測量方法是正確的。弗里德曼說：“令人興奮的是，我認為，我們真的能夠在相當短的時間里解決這個問題，不管是一年還是兩三年。有很多即將出現的新技術，可以提高我們測量的準確性。最終，問題可以得到解答。”其中一個新技術在是歐洲航天局的蓋亞空間望遠鏡。蓋亞空間望遠鏡于 2013 年發射升空，一直在以高精確度測量約十億顆恒星的位置。科學家正在使用一種被稱為“視差”的技術，基于這些數據計算恒星之間的距離。當蓋亞繞太陽運動時，該望遠鏡在太空中的有利觀測地點也會發生變化。就好比你遮住一只眼睛去看物體，然后再遮住另一只眼睛去看物體，物體的位置看上去會不同。所以，在軌道周期內，蓋亞可以在一年中的不同時間觀測天體，進而讓科學家得以準確計算出恒星遠離我們太陽系的速度。另外一個可以回答哈珀常數值的設備是詹姆斯韋伯空間望遠鏡。這架望遠鏡將在 2021 年末發射升空。詹姆斯韋伯空間望遠鏡可以通過研究紅外波長，進行更好的測量。這樣的測量不會受到我們與恒星之間的塵埃的影響。難解之謎：我們的宇宙到底有多大
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▲ 詹姆斯韋伯空間望遠鏡上的 18 面黃金鏡片將捕獲宇宙中最古老星系發出的紅外光。但是，如果這些新技術依舊發現哈勃常數值存在差異，那么我們確實需要引入新的物理學了。盡管人們也已經提出很多理論來解釋這種差異，但都無法完全解釋我們看到的一切。每個潛在理論都有缺點。例如，有人提出，早期宇宙中可能存在另一種輻射，但我們已經精確測量了宇宙微波背景，所以這個可能性幾乎為零。另一種觀點是，暗能量可能會隨時間而變化。這似乎是一個非常有前景的假設，但是目前，暗能量如何隨時間變化可能也面臨其他限制。暗能量似乎只能以一種不自然的方式隨時間變化，看起來也希望渺茫。還有一個解釋是，早期宇宙中存在暗能量，之后這些暗能量又消失了。但是，我們沒有明顯的理由，可以解釋為什么暗能量起初存在而后又消失。因此，科學家們不得不繼續探索新的可能性，解釋眼下發生的一切。雖然現在我們還不知道合理的解釋是什么，但這并不意味著以后不會有合適的想法出現。

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