宇宙在自转？科学家：数千亿年转一圈，哈勃常数危机有解了！

关于宇宙可能正在极其缓慢旋转、旋转幅度微小到几乎无法察觉的假说，最近在天体物理学界引发了新一轮讨论。

这一看似微不足道的宇宙自转，或许正是解开当代天文学最大谜团之一的关键所在——哈勃张力问题。

这一设想由夏威夷大学马诺阿分校的伊什特万·萨普迪等研究人员提出。这一观点挑战了长期以来被普遍接受的信念，即宇宙在各个方向上都以均匀的方式膨胀。如果该假说成立，它将有可能重塑人们对宇宙结构、膨胀过程以及演化历史的整体理解。

哈勃张力是当今宇宙学中最持久、最令人困惑的问题之一。它指的是两种高精度测量宇宙膨胀速率——也就是所谓哈勃常数——的方式之间存在的差异。

一方面，科学家利用Ia型超新星作为标准烛光来测量遥远星系的距离。这种方法得出的哈勃常数约为每秒每百万秒差距73.4公里。

这一数值反映了在近距离宇宙中，星系彼此远离的速度。另一方面，科学家还使用宇宙微波背景辐射的数据，也就是普朗克等卫星所收集到的大爆炸余晖。

该数据给出的数值较低，约为每秒每百万秒差距67.4公里。这种方法追溯到极早期的宇宙，依据宇宙演化的理论模型推导出哈勃常数。

令人困扰的是，即便经过多年愈发精细的观测，这两种测量结果仍然无法吻合。

两者之间的差距过大，无法简单归因于测量误差。

需要特别指出的是，这两种方法所得结果之间存在近9%的显著差异，其统计学显著性已远远超出随机误差所能解释的范围，构成了业内所说的"哈勃常数危机"。

这一差距强烈暗示，要么其中一种或两种测量方式存在尚未被发现的重大系统误差，要么人们赖以理解宇宙的ΛCDM标准模型本身存在不足，需要引入新的物理成分或者对基本假设进行修改。

这就好像针对同一个问题，人们根据观察宇宙的位置和时间不同，得到了两个都成立的答案，这种差异被称为哈勃张力。

它促使宇宙学家开始质疑，人们目前对宇宙的理解，尤其是被称为Λ-CDM的标准模型，是否遗漏了某些至关重要的东西。

是否存在某些尚未发现的粒子或作用力在起作用？是否人们对暗能量或早期宇宙的假设本身就存在偏差？又或者答案可能隐藏在一个从未被认真考量过的方向之中——那就是宇宙本身正在极其缓慢地自转？

在发表于《皇家天文学会月报》的一篇论文中，萨普迪与其团队提出了一种新的思路。或许宇宙并非在所有方向上都完全一致，或许它存在一种几乎无法探测的旋转分量，而这一分量恰好可以解释为何用不同方式测量时所得到的膨胀速率数值不同。

研究人员通过在描述宇宙演化的方程中引入一个微小的自转项，重新推演了膨胀行为的表现。

结果令人惊讶。

在他们的模型中，当宇宙拥有一种极其缓慢的自转——大约每五千亿年才转一圈——所观测到的哈勃张力便自然而然地得到了缓和。

这样的旋转速度慢到什么程度呢？在实验室里，任何仪器都不可能直接感知到它；在望远镜的视野里，它也不会让星系明显偏转。但在宇宙尺度上，这样一个极小的旋转分量，却足以在膨胀率的测量中留下可辨的印记。

这一模型的巧妙之处在于，它并不需要引入尚未观测到的粒子，也不必假设暗能量具有某种奇特的行为方式。它只是在既有的框架里，添加了一个几乎不占分量却影响深远的参数。

换句话说，它用最小的代价，去弥补一个最大的裂缝。

不仅如此，这样的旋转还符合广义相对论的基本要求，并没有破坏时空的因果结构。

爱因斯坦当年的方程中，其实并不排斥宇宙整体拥有转动分量的可能，只是长期以来出于简化考虑，宇宙学家默认了各向同性和均匀性的前提。

如今，把这一"隐形的旋转"重新加回来，可能正是打开新局面的方式。

在这样的图景之下，宇宙学的许多既有结论都可能需要被重新审视。星系团的分布情况、大尺度结构的形成方式，以及宇宙网的几何结构，都可能在一个存在自转的宇宙中呈现出不同的行为特征。

这反过来又可能影响人们对暗能量如何加速宇宙膨胀，或者宇宙如何随时间演化的理解。这一新模型还有可能与其他理论协同发挥作用。

例如，在描述大爆炸之后急剧膨胀的宇宙暴胀过程中加入一个微小的旋转分量，或许能够进一步完善对早期宇宙状态的模拟。

旋转的引入还可能调整当前对暗能量强度的估算，从而在一定程度上减少模型中对某些推测性成分的依赖。

更引人关注的是，这种旋转的蛛丝马迹或许已经存在于现有的数据之中。科学家们在宇宙微波背景中曾观测到一些无法解释的图样，例如所谓的"邪恶轴线"，即温度涨落中出现的一种奇特排列，这与完全各向同性的宇宙图景并不相符。

尽管这类排列一直存在争议，但如果放在旋转宇宙模型的视角下重新解读，它们或许将获得新的意义。当然，要探测一个自转一次需要五千亿年的宇宙旋转，无疑是一项艰巨的挑战。

但科学家已经开始探索一些间接的判断依据，例如星系自转方向的分布、大尺度速度流动，以及宇宙微波背景数据中极其细微的各向异性。事实上，如果宇宙真的存在整体旋转，它应当在其他观测现象中同样留下可辨认的痕迹。

它可能导致星系旋转方向在大尺度上呈现出微弱的统计偏好，尽管在局域范围内，引力作用仍然占据主导；它也可能影响遥远类星体喷流方向在天空中的统计分布。

目前，寻找这一类独立观测证据的工作仍在持续推进，尚未出现决定性的发现，但这条路径本身，已经为验证或者证伪整个假说提供了明确的方向。新一代模拟工具与观测设备的发展，将成为证实或推翻这一假说的关键。

从科学史的角度来看，宇宙旋转的观念一直吸引着理论物理学家。正如前文所提，哥德尔的宇宙是最早的一次著名尝试，尽管它带有明显的悖论意味。

更晚近以来，一些替代性的引力理论，比如f(R)引力或基于挠率的模型，也曾暗示旋转可能是时空的一种涌现属性。这些理论从未进入主流，主要是因为缺乏观测层面的支持。而萨普迪的模型或许能够搭建起一座桥梁，以一种物理上自洽的方式，将边缘理论与现实数据连接起来。

这一模型的意义并不止步于哈勃常数。一个旋转的宇宙或许还有助于解释其他一些反常现象，例如星系排列的奇特规律、与Λ-CDM预测不符的速度流动，甚至是重子声学振荡中出现的某些不对称性。这一模型有望为现代宇宙学中的多重张力问题提供一个统一的分析框架。

萨普迪引用了古希腊哲人赫拉克利特"万物皆流转"的名句，这一带有诗意的表达或许并不仅是浪漫的修辞。它有可能成为宇宙学理论的一块新基石，一种深植于宇宙自身结构之中的微妙真理。

回顾整场讨论可以发现，哈勃常数危机的核心并不只是两个数字对不上，而是近9%的差距已经无法用随机误差搪塞过去，它逼迫人们正视标准模型可能不完整这一事实。

一个每五千亿年才转一圈的宇宙，看似荒诞，却给出了一种最省力的解决方案，它不新增粒子，不重塑暗能量，只是让时空本身悄悄旋转起来。

星系自转方向的统计偏好、类星体喷流的分布规律，都是潜在的检验窗口，尚未定论并不等于无从下手。

或许若干年后回望，人们会发现宇宙一直在轻轻转动，只是它转得太慢，慢到人类文明的全部时间，都不足以让它挪动哪怕一个可见的刻度。