为什么宇宙膨胀的速度在不断加快（但确切的宇宙膨胀速度我们仍然不知道）
为什么宇宙膨胀的速度在不断加快（但确切的宇宙膨胀速度我们仍然不知道）相反，宇宙膨胀得更慢，这意味着宇宙需要更多的时间才能达到目前的大小。据估计，宇宙第一次比地球古老，这是件好事。随着时间的推移，进一步的改进接踵而至，哈勃速率继续下降，宇宙的年龄继续上升。最终，即使是最古老的恒星也可以用宇宙的年龄来解释。1943年，天文学家沃尔特·巴德（Walter Baade）仔细观察了银河系以外的可变恒星，当时他发现了一些极其重要的事情：并非所有的造父变星（哈勃用来确定宇宙膨胀的类型）都表现出相同的行为。 相反，它们有两种不同的类别，突然之间，这意味着哈勃常数没有哈勃得出的结论那么大。1923年，埃德温·哈勃利用世界上最大的望远镜寻找其他星系中的新星。我不应该说"星系"，因为人类还不能确定天空中的螺旋是什么。在观察最大的星系——M31，现在被称为仙女座星系——时，他看到了第一个，然后是第二个，然后是第三个新星。但是，当第四个出现时，它改变切，它出现在与第一个完全相同的位
宇宙膨胀历史
一旦我们发现宇宙正在膨胀，下一个科学步骤就是确定膨胀的速度。尽管已经80多年了，但我们仍然没有就这个速度的实际速度达成一致。通过观察最大的宇宙尺度和最古老的信号——大爆炸的遗留辐射和最大尺度的星系相关——我们得到一个宇宙膨胀速率：67公里/s/Mpc。
但是，如果我们观察单个恒星、星系、超新星和其他直接指标，我们得到另一个数字：74公里/s/Mpc。不确定性很小：第一个数字为±1，第二个数字为±2；据统计，这些数字相互调和的可能性不到0.1%。这是一个争议，应该在未来5~10年内最终解决，但自从宇宙首次被发现以来，一直持续争论着。
使用 CMB（绿色）和 BAO（蓝色）数据从距离梯（红色）进行现代测量张力。
1923年，埃德温·哈勃利用世界上最大的望远镜寻找其他星系中的新星。我不应该说"星系"，因为人类还不能确定天空中的螺旋是什么。在观察最大的星系——M31，现在被称为仙女座星系——时，他看到了第一个，然后是第二个，然后是第三个新星。但是，当第四个出现时，它改变切，它出现在与第一个完全相同的位置，这是不可能的，因为新星需要几个世纪或更长时间才能再次出现在同一个位置，然而这一次在不到一周的时间就出现了。兴奋地，哈勃划掉了他写的第一个"N"，用红色”VAR“替换了它！他意识到它是一颗变星，而且由于这一类变星的物理特性是已知的，他可以计算出该变星到仙女座的距离。他证明它完全位于银河系之外，使其成为一个星系。 这是天文史上最伟大的一颗恒星观测。
- 上图：埃德温·哈勃（Edwin Hubble）的原始手稿，揭示了仙女座星系中恒星的多变性质。 图片来源：由卡内基天文台提供。
哈勃继续他的工作，观察许多螺旋星系中的变星。随着它们移动的光谱线，他开始注意到星系越远，它离我们的速度越快。他不仅发现了这个定律——现在被称为哈勃定律——他是第一个测量膨胀速率的人：哈勃常数。不过，他测算得到哈勃常数的值很高。用他测算出的哈勃常数来计算宇宙的历史，意味着大爆炸只发生在20亿年前。考虑到地质证据告诉我们地球超过40亿年的历史，这带来了一个困难！
一张40多亿年前地球西半球的合成图像。
1943年，天文学家沃尔特·巴德（Walter Baade）仔细观察了银河系以外的可变恒星，当时他发现了一些极其重要的事情：并非所有的造父变星（哈勃用来确定宇宙膨胀的类型）都表现出相同的行为。 相反，它们有两种不同的类别，突然之间，这意味着哈勃常数没有哈勃得出的结论那么大。
- 图注：1943年，瓦尔特·巴德对仙女座变星的测量，是鉴别两个不同造父变星种群和将哈勃参数精炼到更合理值的关键证据。图片来源：卡内基天文台。
相反，宇宙膨胀得更慢，这意味着宇宙需要更多的时间才能达到目前的大小。据估计，宇宙第一次比地球古老，这是件好事。随着时间的推移，进一步的改进接踵而至，哈勃速率继续下降，宇宙的年龄继续上升。最终，即使是最古老的恒星也可以用宇宙的年龄来解释。
人类对哈勃常数的最佳估算是如何随着时间的推移而演变的。
但故事并没有结束。你有没有想过，为什么哈勃太空望远镜被赋予这个名字？这并不是因为它以发现宇宙正在膨胀的埃德温·哈勃的名字命名，而是因为它的主要任务是测量哈勃常数，或者测量宇宙膨胀的速度。在1990年望远镜发射之前，有两个阵营主张建立一个完全不同的宇宙：一个由艾伦·桑奇主张，该宇宙的膨胀速度为50公里/s/Mpc，年龄为160亿年;一个由杰拉德·德·沃库勒斯主张，其膨胀速率为100公里/s/Mpc，年龄接近100亿年。两个阵营都确信对方在测量时犯了一个系统错误，没有中间立场。哈勃太空望远镜的主要科学目标是一劳永逸地测量这个速率。
哈勃空间望远镜关键项目的图形结果
哈勃太空望远镜做到了：72 × 8公里/s/Mpc，是该项目的最终结果，两个阵营都错了。今天，这些误差甚至更小，并且存在的紧张局势介于两种不同的方法之间。如果您以最大尺度观察整个宇宙，无论是宇宙微波背景的波动，还是星系聚类所揭示的重子声振荡，都将得到较低的值：67 km / s / Mpc。 但是，在允许的范围内，仍有相当大的回旋余地。 这不是最受青睐的结果，但允许更高的值存在。
- 宇宙微波背景（CMB）的最佳映射和对暗能量的最佳约束以及由此得到的哈勃参数。图片来源：欧空局与普朗克合作组织（上图）
如果直接观察我们星系中单个恒星的测量结果，然后再观察其他星系中相同类别的恒星的测量结果，然后再进行超新星测量，则可以得到更大的值：74 km / s / Mpc。 但是，近距离恒星测量中的系统误差，即使只有百分之几的误差，也可能极大地降低该数字，甚至与较低的数字相符。 随着ESA的盖亚（Gaia）任务，继续对我们银河系中十亿颗恒星进行前所未有的精确度视差测量，两大阵营这种紧张情绪最终会自行解决。
- 图注：银河系和周围天空中的恒星密度图，清楚地显示了银河系，大小麦哲伦星云，如果仔细观察，则NGC 104位于SMC的左侧，NGC 6205位于SMC的上方和左侧 银河系核心，而NGC 7078则略低于下方。 盖亚（Gaia）可以比以往更准确地测量到所有这些恒星的距离。
就目前的情况而言，我们比以往任何时候都更了解哈勃膨胀速度，然而，我们两种不同的方法似乎给出了不可调和的值。现在有无数种不同的测量方法在试图验证哪个阵营是正确的，哪个阵营是错误的，以及错误到底在哪里。如果历史教会了我们什么，我们可以肯定地说，两件事将由此而来：解决这一问题后，我们将了解有关宇宙本质的更奇妙的东西，而且目前的争论不会是关于宇宙如何膨胀的最后一次争论。
