最近的一项研究提出，"哈勃张力"--宇宙膨胀率测量中的一种差异--可以用另一种引力 MOND 理论来解决。该理论认为，观测到的差异是由局部物质密度变化造成的。波恩大学和圣安德鲁斯大学的研究为哈勃张力提出了一种新的可能解释。

宇宙正在膨胀，宇宙膨胀的速度用所谓的哈勃-勒梅特常数来描述。但是，关于这个常数究竟有多大却存在争议： 不同的测量方法得出的数值相互矛盾。这种所谓的"哈勃张力"给宇宙学家带来了困惑。波恩大学和圣安德鲁斯大学的研究人员现在提出了一个新的解决方案： 使用另一种引力理论，就可以轻松解释测量值的差异--哈勃张力消失了。这项研究现已发表在《皇家天文学会月刊》（MNRAS）上。

宇宙膨胀会导致星系相互远离。它们移动的速度与它们之间的距离成正比。例如，如果 A 星系距离地球的距离是 B 星系的两倍，那么它与我们的距离也会以两倍的速度增长。美国天文学家埃德温-哈勃是最早认识到这种联系的人之一。

因此，要计算两个星系相互远离的速度，就必须知道它们之间的距离有多远。不过，这也需要一个常数，将这个距离乘以这个常数。这就是所谓的哈勃-勒梅特常数，宇宙学中的一个基本参数。例如，可以通过观察宇宙中非常遥远的区域来确定其值。因此，每百万光年的速度几乎为每小时 244,000 公里（1 百万光年等于 300 多万光年）。

银河系（蓝色；黄点代表单个星系）。银河系（绿色）位于物质较少的区域。气泡中的星系向物质密度较高的方向移动（红色箭头）。因此，宇宙似乎在气泡内膨胀得更快。资料来源：AG Kroupa/波恩大学

测量中的差异

波恩大学亥姆霍兹辐射与核物理研究所（Helmholtz Institute of Radiation and Nuclear Physics）的帕维尔-克鲁帕（Pavel Kroupa）博士教授解释说："但你也可以观察离我们更近的天体--所谓的1a类超新星，这是一种特定类型的爆炸恒星。我们可以非常精确地确定 1a 超新星与地球的距离。我们还知道，闪亮的物体在远离我们时会改变颜色--它们移动得越快，颜色变化就越强烈。这就好比一辆救护车，当它远离我们时，它的警笛声会变得更低沉。"

如果我们现在根据 1a 超新星的颜色变化来计算它们的速度，并将其与它们的距离联系起来，我们就会得出一个不同的哈勃-勒梅特尔常数值--即每兆帕秒距离的时速略低于 264,000 公里。克鲁帕说："因此，宇宙在我们附近的膨胀速度似乎比整个宇宙要快，也就是说，在大约 30 亿光年的距离内。而实际情况不应该是这样的。"

不过，最近的一项观测可以解释这种情况。据此，地球位于太空中物质相对较少的区域--相当于蛋糕中的气泡。气泡周围的物质密度较高。周围物质产生的引力将气泡中的星系拉向空腔边缘。圣安德鲁斯大学的 Indranil Banik 博士解释说："这就是为什么它们远离我们的速度比实际预期的要快。因此，这种偏差可以简单地用局部"密度不足"来解释。"

事实上，另一个研究小组最近测量了距离我们 6 亿光年的大量星系的平均速度。克鲁帕研究小组的谢尔盖-马祖连科（Sergij Mazurenko）参与了本次研究，他解释说："研究发现，这些星系远离我们的速度比宇宙学标准模型所允许的速度快四倍。"

宇宙"面团"中的气泡

这是因为标准模型并不存在这种密度不足或"气泡"--它们实际上不应该存在。相反，物质应该均匀地分布在太空中。然而，如果是这样的话，就很难解释是什么力量推动星系高速运转。

克鲁帕说："标准模型是基于爱因斯坦提出的引力性质理论。然而，引力的表现可能与爱因斯坦的预期不同。波恩大学和圣安德鲁斯大学的工作小组在计算机模拟中使用了一种修正的引力理论。这种"修正的牛顿动力学"（缩写：MOND）是以色列物理学家莫德海-米尔格罗姆教授在四十年前提出的。时至今日，它仍被认为是一种外行理论。然而，在我们的计算中，MOND确实准确地预测了这种气泡的存在。"

如果假设引力的实际表现符合米尔格罗姆的假设，哈勃张力就会消失： 宇宙膨胀实际上只有一个常数，而观测到的偏差将是由于物质分布的不规则性造成的。