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2001年,弗里德曼率領的一個團隊報告的哈勃常數值是72公里每秒每百萬秒差距(約330萬光年)。天文學家喜歡用這種冗長的單位,它的意思是一個星系與我們之間的距離每增加330萬光年,它的移動速度會增加72公里每秒。
哈勃的最初估值要高得多,為500公里每秒每百萬秒差距。
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結果是,近年來天文學家在這個昏暗、頹靡得堪比雙倍黑巧克力布朗尼的宇宙的組成上意見一致。按重量計算,宇宙由大約5%的原子物質、27%的神秘暗物質和68%的暗能量組成。暗能量比暗物質更神秘,正在加快宇宙的膨脹。我們不知道這些黑暗的物質究竟是什麼,但這不要緊。關於它們是如何運轉的,天文學家有一個精妙的理論,使他們能夠講出一個看上去合理的故事,介紹宇宙是如何從年齡只有一萬億分之一秒的時候進化到現在的。
弗里德曼的結果有一個誤差範圍,使它恰好與其他較間接的計算相符。那些計算得出的哈勃常數結果是67,稍微低一些、慢一些。它們來源於對最初的大爆炸火球發射的微波進行的研究。那些微波現在仍留在空中。
但現在,哈勃常數的精度似乎提高了,而宇宙可能又陷入了麻煩。
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去年夏天,供職於約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)和太空望遠鏡科學研究所(Space Telescope Science Institute)的亞當·里斯(Adam Riess)帶領的一個團隊利用了哈勃太空望遠鏡和夏威夷冒納凱阿火山上的巨型望遠鏡凱克望遠鏡(Keck Telescope),並把超新星爆炸作為終極距離標記,得出的哈勃常數值為73,正負誤差僅為2.4%。
這引起了軒然大波,因為它意味著,如果屬實,那麼今天觀察到的哈勃常數,顯然和2013年歐洲普朗克(Planck)航天器從大爆炸殘留輻射的相關數據中推斷出的67不符。後者更低,代表膨脹速度更慢。普朗克太空飛行任務的觀察結果顯示的是年齡僅為38萬年的宇宙。它們被視作宇宙學的金本位。
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去年夏天晚些時候,里斯和同事斯特凡諾·卡塞爾塔諾(Stefano Casertano)得到了大致相同的結果,73。這鞏固了哈勃常數發生了改變的說法。他們使用的是歐洲蓋亞(GAIA)航天器提供的早期數據。蓋亞正在用三角測量的方法測量逾10億顆恆星的距離,因而使天文學家能夠跳過距離階梯上較低的一些等級。
他們計算出,這個差異只是統計巧合的可能性不到1%。在撲克牌中,這也許聽上去不錯,但在物理學中不是。後者要求可能性在100萬分之一以下,才能鞏固有了新發現的說法。因此如果新的數據準確那麼每隔一小時宇宙就會向四面八方擴展10億英里!
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