宇宙在旋轉(zhuǎn)嗎？

2025年2月的時(shí)候皇家天文學(xué)期刊發(fā)表了一項(xiàng)研究。

天文學(xué)家基于韋伯望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，分析了兩百多個(gè)樣本星系發(fā)現(xiàn)：星系的旋轉(zhuǎn)似乎存在一個(gè)優(yōu)先方向，因?yàn)槠渲幸淮蟛糠值男窍刀汲环较蛐D(zhuǎn)。

這表明星系的旋轉(zhuǎn)似乎并不是隨機(jī)，進(jìn)而推測(cè)出宇宙可能正在旋轉(zhuǎn)，從而影響了星系的旋轉(zhuǎn)，讓它們的有了一個(gè)優(yōu)先的旋轉(zhuǎn)方向。

最后也得出了一個(gè)有趣的結(jié)論：我們所在的宇宙可能在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的黑洞之中。

2025年3月21日，皇家天文學(xué)期刊又有一項(xiàng)研究。

這也是一個(gè)有關(guān)宇宙是否在旋轉(zhuǎn)的研究，而這項(xiàng)研究和之前的那項(xiàng)研究是兩個(gè)完全不同的角度。

所以這期就和大家再來(lái)討論下--宇宙的旋轉(zhuǎn)。

哈勃張力

3月21日的這項(xiàng)研究是為了解決一個(gè)問(wèn)題提出的宇宙旋轉(zhuǎn)。

什么問(wèn)題呢？

哈勃張力的問(wèn)題。

哈勃續(xù)航力是關(guān)于宇宙膨脹快慢的一個(gè)問(wèn)題，宇宙膨脹的快慢我們是用哈勃常數(shù)來(lái)描述。

所以可以看到論文的題目寫的是旋轉(zhuǎn)能解決哈勃之謎嗎。

什么是哈勃張力？

1929年的時(shí)候，天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)宇宙正在膨脹，并以此計(jì)算出了宇宙膨脹的速率，也就是現(xiàn)在我們所說(shuō)的哈勃常數(shù)。

哈勃常數(shù)是目前我們探索宇宙最為重要，也最為基礎(chǔ)的一個(gè)物理參數(shù)。

像確定宇宙的大小、年齡、天體的距離以及暗能量了等等，我們都需要用到這個(gè)參數(shù)。

它的數(shù)值越精確，我們得到的答案也就越準(zhǔn)確。

所以在現(xiàn)代宇宙學(xué)中，天文學(xué)家一直有一個(gè)目標(biāo)，就是精確的測(cè)量哈勃常數(shù)。

然而隨著我們技術(shù)以及儀器的不斷進(jìn)步，高精度的測(cè)量卻出現(xiàn)了一個(gè)意想不到的結(jié)果。

目前天文學(xué)家有兩種不同的測(cè)量方法：宇宙階梯法和宇宙微波背景輻射。

宇宙階梯法是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)燭光，就是像Ia型超新星和造父變星這類的天體，測(cè)量它們的退行速度，來(lái)計(jì)算哈勃常數(shù)。

宇宙階梯法測(cè)量最具代表的數(shù)值是哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，之后韋伯望遠(yuǎn)鏡也對(duì)這一數(shù)值進(jìn)行了觀測(cè)上的驗(yàn)證。

而宇宙微波背景輻射則是來(lái)自2018年普朗克衛(wèi)星公布的數(shù)據(jù)：67公里每秒每百萬(wàn)秒差距。

你看，兩種方法測(cè)得的結(jié)果理應(yīng)是相同的，對(duì)吧。

但事實(shí)卻是，我們得到了兩個(gè)不同、不可調(diào)和的結(jié)果。

這樣的結(jié)果預(yù)示著我們無(wú)法對(duì)宇宙做出準(zhǔn)確的判斷。

例如，一個(gè)最基礎(chǔ)的問(wèn)題，宇宙的年齡。

依據(jù)67的哈勃常數(shù)計(jì)算宇宙年齡，得到約138億年的年齡，而依據(jù)73計(jì)算的年齡是128億年。

哪個(gè)更接近真相呢？

我們不知道。

這就是所謂的哈勃張力問(wèn)題（無(wú)法統(tǒng)一的哈勃常數(shù)）。

為什么會(huì)存在這樣的問(wèn)題？為什么會(huì)出現(xiàn)差異？

這是目前我們探索宇宙所面臨的最大謎團(tuán)。

因此，自這個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)后，整個(gè)天文學(xué)界都在努力的想辦法來(lái)解釋這一差異出現(xiàn)的原因。

像什么修正引力了、超對(duì)稱粒子的影響了，凡是能想到的，別管它奇不奇怪，都被天文學(xué)家提了出來(lái)。

旋轉(zhuǎn)屬性

3月21日的這項(xiàng)研究便是提出了宇宙旋轉(zhuǎn)這個(gè)解決方案。

雖然這還只是一個(gè)數(shù)學(xué)上的模型，但不得不承認(rèn)加入旋轉(zhuǎn)這個(gè)屬性后，哈勃張力確實(shí)得到了解決。

該模型認(rèn)為，宇宙充滿了均勻的旋轉(zhuǎn)流體，宇宙旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)讓時(shí)空發(fā)生扭曲，而隨著距離的增加，我們對(duì)宇宙膨脹的觀測(cè)就會(huì)產(chǎn)生偏差。

換句話說(shuō)，我們觀測(cè)的距離越遠(yuǎn)，得到的哈勃常數(shù)看起來(lái)就越小。

該研究團(tuán)隊(duì)依據(jù)哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的哈勃常數(shù)73這個(gè)數(shù)值來(lái)探究，看看宇宙旋轉(zhuǎn)多快才能和宇宙微波背景輻射體現(xiàn)的67相匹配，最后得出的結(jié)論是每十億年差不多旋轉(zhuǎn)0.002圈，旋轉(zhuǎn)一周的話大約需要5000億年。

宇宙就是以這個(gè)速度旋轉(zhuǎn)，影響了時(shí)空，從而造成了如今看起來(lái)不同的哈勃常數(shù)。

對(duì)于旋轉(zhuǎn)的宇宙理論，這也并不是第一次被提出。

1950年的時(shí)候，庫(kù)爾特-哥德?tīng)柛鶕?jù)廣義相對(duì)論也提出了一個(gè)旋轉(zhuǎn)宇宙模型。

不過(guò)他的模型有一個(gè)奇怪的地方，就是隨著宇宙的旋轉(zhuǎn)，宇宙會(huì)形成閉合類時(shí)線。

這是首尾相連的一種特殊時(shí)空曲線，這種時(shí)空曲線會(huì)讓過(guò)去和現(xiàn)在連通，過(guò)去會(huì)來(lái)到現(xiàn)在，現(xiàn)在也會(huì)通往過(guò)去。

這是不被允許的，所以旋轉(zhuǎn)宇宙就被淡忘了。

但這次研究得到的旋轉(zhuǎn)速度，正好處于不產(chǎn)生閉合類時(shí)線的速度邊界。

所以，理論上它是被允許的。

不過(guò)也就像前面我們所說(shuō)，這只是為了解決哈勃張力這個(gè)問(wèn)題而提出的一個(gè)模型。

所以，這項(xiàng)研究并不意味著宇宙真的就在旋轉(zhuǎn)。

這還需要觀測(cè)上的驗(yàn)證。

該研究團(tuán)隊(duì)也提出，他們下步的計(jì)劃是提出它的可觀測(cè)性以來(lái)驗(yàn)證他們的推測(cè)。

咦，不過(guò)，之前2月的那項(xiàng)研究，就是星系旋轉(zhuǎn)似乎存在優(yōu)先方向那個(gè)研究，不是有推測(cè)這是宇宙旋轉(zhuǎn)的影響嗎。

所以這算不算是觀測(cè)的依據(jù)呢？

你看，有理論又有觀測(cè)。

那宇宙真的在旋轉(zhuǎn)嗎？