哈勃常数随时间变化！一个看不见的镜像世界可能使我们的宇宙膨胀

哈勃常数是宇宙膨胀的速率。它帮助宇宙学家预测宇宙未来的样子。

无论使用什么测量方法，常数都应该是相同的，但不同的测量方法是不同的。

镜像世界的存在对我们的世界施加了引力，这可以解释这种差异。

天体物理学家一直在努力弄清楚，为什么一个有助于解释宇宙自诞生以来膨胀的基本数字并不像曾经认为的那样可靠。我们的数据收集设备，包括地面和天基望远镜，多年来都有了改进。

他们不断提高的精确度揭示出的问题是，哈勃常数(预测宇宙膨胀的速率)的变化取决于所使用的测量方法。这意味着宇宙可能比目前认为的要小，改变了我们对宇宙的很多认识。

但我们不必放弃当前的宇宙模型。相反，可能存在一个和我们的宇宙一样的镜像宇宙，对我们的宇宙施加无形的影响。位于阿尔伯克基的新墨西哥大学的Francis-Yan Cyr-Racine正试图通过“镜像宇宙”的概念来调和哈勃常数的不同数值。它和我们的世界一样，它与我们世界的唯一互动是通过它的引力影响。

哈勃常数是一个方便的数字，可以近距离估计宇宙的年龄——138亿年。根据对大量恒星和星系的观察，自从大爆炸启动了我们所知的宇宙以来，最初的能量和物质的爆发一直在向外膨胀，而且膨胀的速度还在加快。这就是为什么哈勃常数不是一个真正的常数。这个名字更多的是指宇宙在每一点都以相同的速度膨胀，所以宇宙中任何地方、任何时刻的膨胀速率都可以得到相同的值。然而，速率本身在加速，所以哈勃常数随时间变化。

宇宙学家试图理解我们的宇宙的发展，他们用不同的方法推导出哈勃常数:他们测量空间中邻近物体的速度;检查中子星或黑洞之间相互作用发出的引力波;他们观察宇宙微波背景辐射(CMB)的数量，这是自大爆炸以来充满宇宙的一种电磁辐射形式。

科学家们利用射电望远镜，如美国宇航局的超精密威尔金森微波各向异性探测器，来寻找这种古老的辐射。这台仪器是如此精确，它不仅帮助确定了宇宙的年龄，还帮助确定了许多其他惊人的发现，包括宇宙中所有原子的密度和第一批恒星开始发光的时间。

直观上看，无论使用何种测量方法，哈勃常数都应该是相同的，但奇怪的是，事实并非如此。例如，对来自遥远超新星的光的测量得到的值比CMB得到的值稍低。

因为超新星是我们在遥远的太空中所能看到的最亮的物体，所以当它们远离我们时，计算它们的距离作为它们速度的函数是很方便的。我们可以确定超新星发出的光在远离我们时的位置，并利用这些信息来确定宇宙的膨胀。

随着时间的推移，由于科学测量变得更加精确，不同的哈勃常数值逐渐接近，但仍然存在一个令人困惑的差距。校准过的超新星数据显示哈勃常数比之前认为的高8%。“超新星数据告诉我们，宇宙应该比CMB(数据告诉我们的)小21.5%左右，这绝对足以让我们问为什么。

对恒星和超新星等恒星物体的观察表明，宇宙正在以前所未有的速度膨胀。有可能是在非常遥远的物体中观测到的较慢的膨胀速度导致了对哈勃常数的错误计算。但这不太可能。你也不能责怪测量设备和方法，因为它们现在是超精确的。

镜像世界的想法可以追溯到20世纪70年代，当时俄罗斯物理学家安德烈·萨哈罗夫(Andrei Sakharov)第一次思考是否可能存在一个与我们的时间运动方向相反的宇宙。现在，这可以解释哈勃常数的问题。虽然这听起来难以置信，但镜像宇宙的概念将解决粒子物理学中的这个重要问题。

一个粒子接一个粒子，镜像世界就是我们自己的镜像。但它的存在意味着它也有自己的力量，比如引力。就像风吹得树叶沙沙作响一样，它可以在无形之中扰乱我们的整个世界。另外，镜像世界的情况允许我们自己的宇宙以更快的速度膨胀，而几乎不会改变其他经过精确测试的关于我们自己的宇宙如何工作的预测，比如宇宙中的电磁辐射的数量。所以(镜像世界)有所有相同的粒子，除了它们不会与我们的扇形区直接互动。它们看到彼此的唯一方式是通过引力相互作用。

值得注意的是，宇宙中拥有的物质越多，所有物体受到的引力就越强。在一个拥挤的宇宙中，所有的东西都被拉得更近，宇宙变得更紧凑。

太阳系也是如此。当物体的质量越大，太阳系的密度就越大。所以，如果我想让更大的宇宙变小，这意味着我需要给它添加一些东西;我需要向宇宙中添加物质和能量，使其能够与其他一切物质发生引力作用。

我们的仪器能让我们清楚地看到周围可见的宇宙，我们也知道有多少正常物质，包括星系和恒星。

宇宙中的物理定律有一种美丽的对称性。如果你把宇宙缩小，那么恒星、星系、行星和星际物质都必须靠得更近。这打破了许多已知的物理学，包括我们关于宇宙微波背景辐射的数量和一个光子(一种电磁辐射粒子)在早期宇宙旅行的典型距离的数据。

几十年来，粒子物理学家一直在思考如果镜像宇宙与我们自己的宇宙相互作用会发生什么。有一个我们看不见的镜像世界。但即使在宇宙的正常物质部分，也有一堆我们基本上看不到的粒子。中微子可能是最好的例子。

中微子不带电荷，也几乎没有质量，但它们是宇宙中数量最多的粒子。现在，可能有数十亿中微子穿过我所在的这个房间，来自太阳，来自太空，但我们看不到它们。我们感觉不到它们。它们与我们的互动频率很小，基本上没有什么区别。这与镜像扇区的情况非常相似。如果有一个镜像扇形粒子穿过这个房间，我就不知道了，因为它们与我们的物质的相互作用是零或非常非常小。

这一切听起来有点吓人，但如果继续完善镜像宇宙模型，也许有一天会解开不匹配的哈勃常数之谜。