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宇宙真的在自转?科学家提出惊人模型:数千亿年转一圈,困扰物理学家的“哈勃危机”或许有了新答案

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如果把地球放在宇宙尺度上看,它就像一粒尘埃。
太阳绕着银河系中心运行,银河系又在本星系群中运动,而本星系群还在更大的宇宙结构中不断前进。
那么问题来了:
整个宇宙,会不会也在“转”?
这个听起来有些疯狂的问题,其实并不是科幻小说里的脑洞。
早在20世纪,数学家库尔特·哥德尔就曾经从爱因斯坦的广义相对论方程中找到过一种“旋转宇宙”的解。到了2025年,匈牙利研究团队又把这个思路重新带回了现代宇宙学,并提出一个相当大胆的观点:
如果宇宙存在极其缓慢的整体旋转,它或许能够改变我们对宇宙膨胀速度的理解,并缓解困扰天文学界多年的“哈勃张力”。
论文发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上。研究者给出的模型中,今天宇宙的角速度大约为每十亿年 2\times10^{-3} 弧度量级。



换句话说,如果单纯按照这个角速度估算,完成一整圈大约需要3000多亿年。
而宇宙目前的年龄只有约138亿年。
这意味着什么?
如果这种模型真的成立,那么宇宙从诞生到今天,甚至可能连一个完整的“转身”都没有完成。
这不是说宇宙像一个巨大的篮球一样,在某个固定轴上肉眼可见地旋转,而是说:
在极端微弱的程度上,整个时空本身可能具有一种整体旋转的性质。
更令人感兴趣的是,它恰好碰上了现代宇宙学最棘手的问题之一——哈勃常数危机。
一、宇宙明明在膨胀,为什么“膨胀速度”算出了两个答案?
1929年,天文学家埃德温·哈勃发现了一个改变人类宇宙观的规律:
距离我们越远的星系,看起来退行得越快。
这就是宇宙膨胀的观测基础。
描述今天宇宙膨胀速度的一个核心参数,就是哈勃常数 H_0。
简单来说,它告诉我们:
宇宙现在到底膨胀得有多快。
问题恰恰出在这里。
不同方法测出来的结果,并没有完全对上。
一种方法是从宇宙早期入手。
科学家通过观测宇宙微波背景辐射,也就是宇宙诞生后留下来的“余晖”,结合标准宇宙学模型,推算今天的宇宙应该以什么速度膨胀。
这一方法给出的 H_0 大约是:
67—68 km/s/Mpc。
而另一边,以造父变星、Ia型超新星等组成的宇宙距离阶梯测量,却给出了大约:
70—76 km/s/Mpc。
NASA目前对这一问题的总结也明确指出,两套测量存在持续差异,这就是所谓的“Hubble Tension”,即“哈勃张力”。
更麻烦的是,这已经不是简单的“仪器不准”。
2024年,詹姆斯·韦布空间望远镜和哈勃空间望远镜联合观测,再次支持了哈勃望远镜测得的较高宇宙膨胀率。
也就是说:
至少目前看来,问题并不能轻易归结为哈勃望远镜把距离测错了。



NASA甚至直接把它称为宇宙学中的一个重大谜题。
于是科学家开始怀疑:
是不是我们对宇宙的理解,本身还缺了一块?
二、会不会是宇宙“转起来了”?
这就是旋转宇宙模型最有意思的地方。
我们平时理解的宇宙模型,基本建立在一个非常重要的假设上:
宇宙在足够大的尺度上是均匀且各向同性的。
说得直白一点:
无论你朝哪个方向看,宇宙在足够大的尺度上应该没有一个特殊的方向。
这就是标准宇宙学的基本框架之一。
但如果宇宙存在整体旋转,那么情况就会发生变化。
因为“旋转”天然会产生一个特殊方向——旋转轴。
于是宇宙就不再是完全意义上的“各向同性”。
这并不是凭空幻想。
广义相对论本身允许存在旋转宇宙的数学解。
最著名的例子就是哥德尔在1949年提出的哥德尔宇宙。
当年哥德尔甚至把这个数学结果拿给爱因斯坦讨论。
因为这个模型里面出现了一些极其奇特的性质,甚至涉及闭合类时曲线,也就是理论上可能产生类似“时间循环”的结构。
这也是为什么“旋转宇宙”几十年来一直没有真正退出理论物理学家的视野。
只不过,真正的宇宙是否在旋转,是另一回事。
三、2025年的新研究,把“旋转宇宙”和哈勃张力联系了起来
2025年3月,Balázs Endre Szigeti、István Szapudi、Imre Ferenc Barna和Gergely Gábor Barnaföldi等研究者在《皇家天文学会月刊》发表论文:
《Can rotation solve the Hubble Puzzle?》
中文可以理解为:
“旋转能够解决哈勃谜题吗?”
研究者建立了一种受哥德尔思想启发的、缓慢旋转的暗流体宇宙模型。
按照这个数值做一个直观换算,完成一整圈所需时间大约为:
3000多亿年。
这就是“宇宙数千亿年转一圈”这个说法的来源。
注意,这里说的不是“科学家已经测量出宇宙转一圈需要3000亿年”。
而是:
在这套理论模型中,如果要利用旋转来解释哈勃张力,所需要的旋转尺度大约对应这样的周期。
这两个概念差别非常大。
论文作者认为,这种旋转可以改变宇宙的膨胀历史,使不同观测方法得到的哈勃常数更容易彼此协调。
换句话说:
以前我们看到的是“宇宙膨胀速度对不上”。
这个模型则提出:
也许不是宇宙膨胀出了问题,而是我们漏掉了宇宙本身的一点点旋转。
四、如果宇宙真的在旋转,我们为什么完全感觉不到?
这恰恰是最有意思的地方。
因为宇宙的旋转如果存在,也会非常非常慢。
地球自转一圈只需要24小时。
太阳绕银河系中心转一圈,大约需要2亿多年。
而这里讨论的宇宙整体旋转,周期可能达到数千亿年。
两者完全不是一个概念。
想象一下:
如果一个巨大的转盘直径达到数百亿光年,而它需要几千亿年才能完成一圈,那么站在其中一个位置的观察者,很难通过日常经验感受到它正在转动。



更重要的是,宇宙膨胀会把这种旋转效应进一步稀释。
因此,真正寻找宇宙旋转的方法,不是“看见宇宙在转”,而是寻找它留下的微弱痕迹。
例如:
宇宙微波背景辐射的温度分布。
星系的大尺度排列。
不同方向上的膨胀速度。
宇宙是否存在某个特殊轴。
甚至光在穿越宇宙之后,是否表现出某些与整体旋转相关的微弱偏转或偏振特征。
这些才是真正能够检验旋转宇宙的“指纹”。
五、但事情并没有这么简单:2026年的研究给出了不同答案
如果文章写到这里就宣布:
“科学家已经证明宇宙在自转,哈勃危机解决了。”
那就不严谨了。
因为最新研究并没有得出这个结论。
2026年2月发表在《Journal of Cosmology and Astroparticle Physics》上的一项研究,专门检验了宇宙旋转能否解决哈勃张力。
研究团队使用了宇宙微波背景辐射、Ia型超新星和重子声学振荡等多种数据,并利用修改后的CLASS宇宙学计算程序进行统计分析。
结果相当耐人寻味:
CMB数据对今天宇宙的旋转限制非常严格,倾向于接近零旋转。
当CMB、超新星和BAO数据综合起来以后,模型整体上反而更偏好没有宇宙整体旋转的情况。
这意味着什么?
意味着“宇宙旋转”目前依然只是一个值得研究的理论可能性,而不是已经被观测确认的事实。
科学真正有意思的地方,也正在这里。
一篇研究说:
旋转可以缓解哈勃张力。
另一项更综合的数据分析却说:
目前的数据并不支持明显的宇宙整体旋转。
这两者并不是简单的谁对谁错,而是在告诉我们:
这个问题还远没有到盖棺定论的时候。
六、其实,哈勃危机也可能根本不是“宇宙旋转”的问题
科学家提出的解释远不止这一种。
有人认为,可能存在尚未发现的新粒子。
有人研究早期暗能量。
有人尝试修改引力理论。
也有人怀疑宇宙距离阶梯中仍然存在尚未完全解决的系统误差。
甚至有研究指出,所谓的“哈勃张力”可能并不是简单的“早期宇宙对晚期宇宙”,而可能更复杂。
2024年发表在《Physical Review D》上的一项研究就重新整理了大量独立的哈勃常数测量结果,发现距离阶梯测量与其他一些方法之间存在值得进一步研究的差异。
所以今天的宇宙学家面对的,并不是一道已经知道答案的选择题。
而更像是一张越来越复杂的拼图。
七、如果最终真的发现宇宙在转,会意味着什么?
那将是一个非常重大的发现。
因为它意味着我们今天使用的标准宇宙模型可能需要加入一个此前被忽略的自由度。
更重要的是,它可能改变我们对宇宙早期历史的理解。
标准宇宙学建立在“宇宙没有特殊方向”的基础上。
如果未来观测真的发现宇宙存在稳定的整体旋转轴,那么我们就不得不重新思考:
宇宙最初为什么会获得角动量?
这种旋转从哪里来?
它与宇宙暴胀有什么关系?
暗物质和暗能量在其中扮演什么角色?
甚至,宇宙最早期的量子涨落是否留下了这种旋转的痕迹?
这些问题一个比一个大。
而真正让人细思极恐的是:
宇宙可能并不是我们想象中的“静态背景+星系运动”。
我们看到的每一个星系、每一片星云、每一个黑洞,都可能只是这个巨大时空结构中的局部运动。
我们所在的银河系在运动。
太阳在运动。
地球在运动。
而如果这个大胆的理论最终被证明正确,那么在所有这些运动之上,还可能存在一个更加宏大的背景运动:
整个宇宙,也在极其缓慢地转动。



八、不过,现在还不能说“哈勃危机被解决了”
这是最重要的一句话。
目前科学界并没有证实宇宙正在整体自转,也没有证实“宇宙旋转已经解决哈勃常数危机”。
真正准确的说法应该是:
2025年的理论研究表明,适当的宇宙整体旋转模型有可能缓解哈勃张力;但2026年的综合数据分析又显示,目前观测总体更偏好无旋转模型。
所以,“宇宙数千亿年转一圈”目前应该被理解成一个理论模型中的特征尺度,而不是天文学家已经用望远镜测出来的宇宙自转周期。
但这并不意味着这个想法没有价值。
恰恰相反。
科学最迷人的地方,从来不是一句“已经证明”。
而是当现有理论遇到解释不了的地方时,有人敢问一句:
“有没有可能,我们从一开始就漏掉了什么?”
哈勃张力就是这样一个问题。
我们已经知道宇宙在膨胀,却发现不同方法测出的膨胀速度存在持续差异。
现在,又有人提出:
会不会宇宙除了膨胀,还有一个我们一直没有注意到的极其缓慢的旋转?
答案目前还不知道。



但如果未来更精确的宇宙微波背景观测、超新星巡天、星系大尺度结构调查以及下一代空间望远镜,真的在宇宙中找到一条稳定的“旋转轴”,那将不仅仅是哈勃常数危机有了答案。
那可能意味着:
我们对整个宇宙的基本认识,都要重新写一遍。
而现在,人类或许只是在一个转得极慢的宇宙里,等待下一圈数据到来。
只是这一圈,可能要等上数千亿年。

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