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摘要：第一个依赖于宇宙微波背景：大爆炸后第一瞬间留下的微波辐射。标记为SNP的红色条是宇宙质量分数的一个主要限制因素。普朗克合作组织在2018年发布了最新的数据集，它对宇宙的质量分数和膨胀率进行了非常严格的限制，用标记为普朗克的图上的黑色银来表示。用H0和Ωm来描述它，确实是很清楚的。
我们对宇宙的看法有点不对劲。
可能是个小问题：一个使某些恒星看起来更近或更远的测量问题，一些天体物理学家可以通过一些微调来解决它们如何测量空间距离的问题。这可能是一个很大的错误：宇宙学中的一个错误或一系列错误，或者我们对宇宙起源和演化的理解。如果真是这样的话，我们的整个时空历史可能会一团糟。但无论问题是什么，它都在使对宇宙的关键观测结果彼此不一致：一种方式测量，宇宙似乎在以一定的速度膨胀；另一种方式测量，宇宙似乎在以不同的速度膨胀。而且，正如一篇新的论文所显示的，这些差异在最近几年变得越来越大，即使测量变得更加精确。
“我们认为如果我们对宇宙学的理解是正确的，那么所有这些不同的测量应该给我们同样的答案，”北卡罗莱纳州的理论宇宙学家凯蒂麦克说美国国立大学（NCSU）和这篇新论文的合著者。
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这两个最著名的测量 ... 工作起来非常不同。第一个依赖于宇宙微波背景（CMB）：大爆炸后第一瞬间留下的微波辐射。宇宙学家在CMB基金会上建立了宇宙历史的理论模型-他们非常有信心的模型，这就需要一个全新的物理学来打破。同时，Mack说，它们为哈勃常数（H0）产生了一个相当精确的数字，它支配着宇宙目前正在膨胀的速度。“KdSPE”“KDSPs”第二种测量 ... 使用了附近星系中的超新星和闪烁恒星，即造父变星。通过测量这些星系离我们有多远，以及它们离我们有多快，天文学家们已经得到了他们认为是对哈勃常数的非常精确的测量。Mack告诉Live Science：“这种 ... 提供了一个不同的H0，
，，如果我们得到了不同的答案，这意味着有些事情我们不知道。”所以这不仅仅是为了了解宇宙目前的膨胀率，这是我们感兴趣的事情，而是为了了解宇宙是如何进化的，膨胀是如何进化的，以及时空一直在做什么，NCSU的一位宇宙学家和论文的主要作者说，为了全面了解这个问题，研究小组决定将所有不同的“限制”H0的 ... 集中在一个地方。这篇论文还没有正式的同行评议或发表，可以在预印本服务器arXiv上找到。
这里是“约束”的意思：物理学中的测量很少能找到确切的答案。相反，他们限制了可能的答案范围。通过一起研究这些约束，你可以学到很多你正在学 ... 东西。例如，通过望远镜观察，你可能会发现太空中的一个光点是红色、黄色或橙色的。另一种可能会告诉你，它比太空中的大多数其他光线都要亮，但比太阳还不亮。另一个可能告诉你它在天空中移动的速度和行星一样快。这些约束条件本身都不能告诉你很多，但综合起来，它们表明你在看火星。
Lin，Mack和他们的第三个合作者，NCSU研究生Liqiang Hou，研究了两个常数的约束条件：H0，和宇宙的“质量分数”，用Ωm表示，它告诉你有多少宇宙的能量是多少，物质是多少。林说，许多H0的测量值也限制了Ωm，所以把它们放在一起很有用。”
产生了这一色彩斑斓的图：
本文的中心图显示，大多数哈勃常数和质量分数的测量指向一个数字范围，但造父变星超新星测量（黄条）指向一个不同的数字范围。（林伟康、麦克和侯丽强）拉伸的洋红色椭圆形标记的WMAP是可能的质量分数和哈勃常数的范围，以前是基于美国宇航局过去对CMB的主要研究，称为威尔金森微波各向异性探测器。标记为CV SN（造父变星校准Ia型超新星的简称）的黄色柱表示造父变星超新星的测量，它不限制宇宙的质量分数，但限制H0。标记为SN P的红色条（简称“Ia型超新星万神殿”）是宇宙质量分数的一个主要限制因素。
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你可以看到WMAP和CV SN的边缘重叠，大多在红色条外。麦克说，这就是几年前的情况：有足够的意义，足以让人担心这两个测量结果会出现不同的答案，但并没有那么重要，以至于使它们与稍加调整不兼容。
，但近年来，一个名为普朗克合作。普朗克合作组织在2018年发布了最新的数据集，它对宇宙的质量分数和膨胀率进行了非常严格的限制，用标记为普朗克的图上的黑色银来表示。
现在，作者写道，两幅截然不同的宇宙图片出现了。普朗克和WMAP以及其他一系列限制H0和Ωm的 ... 或多或少都是兼容的。情节中有一个地方，在白色虚线的圆圈里，它们都给出了类似的答案：宇宙膨胀的速度有多快，宇宙中有多少是由物质构成的。你可以看到，图中几乎所有的形状都通过了这个圆。
，但最直接的测量，基于实际研究的是，在我们的局部宇宙中，物体有多远，移动有多快，并不一致。造父变星的测量就在右边，甚至它的误差条（微弱的黄色位，表示可能值的范围）也没有穿过虚线圆圈。这是一个问题。
“就在过去几个月里，这一领域发生了很多活动，”斯坦福大学的宇宙学家Risa Wechsler说，他没有参与这篇论文所以很高兴能看到所有的总结。用H0和Ωm（宇宙的基本参数）来描述它，确实是很清楚的。
仍然，Wechsler告诉《生活科学》，重要的是不要妄下结论。
“人们对此很兴奋，因为这可能意味着有新的物理，这将是非常令人兴奋的，她说：
很可能CMB模型在某些方面是错误的，这会导致物理学家在理解宇宙时出现某种系统性的错误。
“每个人都会喜欢的。”。物理学家喜欢破坏他们的模型但到目前为止，这个模型运行得很好，所以我之前的观点是，必须有非常有力的证据来说服我。
这项研究确实表明，仅仅通过引入一种新的物理学 ... ，很难将来自本地宇宙的造父变星测量值与所有其他测量值相匹配，
这是可能的，麦克说，超新星造父变星的计算是错误的。也许物理学家在我们的局部宇宙中测量距离是错误的，这会导致计算错误。不过，很难想象这种误判会是什么，她说。许多天体物理学家从零开始测量了局部距离，并得出了类似的结果。作者提出的一个可能性是，我们生活在一个奇怪的星系中，星系的数量更少，G更少。拉维，所以我们的邻居比整个宇宙扩张得更快。
这个问题的答案，她说，可能就在拐角处。但更有可能是在几年或几十年后。
“这要么是宇宙中的新事物，要么是我们对测量结果不了解的东西，”她说。
韦克斯勒说她会在后者上下赌注-在一些测量值周围的误差线可能有不太正确的地方，而且一旦这些问题得到解决，这幅图将更加完美地结合在一起。
即将到来的测量可能会澄清这一矛盾——要么解释掉，要么提高它，这表明一个新的物理领域是必要的。计划于2020上线的大型天气观测望远镜应该能找到上亿颗超新星，这将极大地改善天体物理学家用来测量星系之间距离的数据集。最后，麦克说，引力波的研究也将足够好地限制宇宙的膨胀，这将给宇宙学增加另一个精确的水平。在路上，她说，物理学家甚至可能开发出足够灵敏的仪器来实时观察物体相互间的膨胀。
，但目前宇宙学家仍在等待，并想知道为什么他们对宇宙的测量不能同时进行。
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