宇宙加速膨胀是错觉？韩国研究挑战诺奖理论，暗能量正在衰减

在过去二十多年里，宇宙正在加速膨胀几乎是现代天文学的共识。

1998 年，科学家通过观测遥远的 la 型超新星，发现其比理想预期的“标准烛光”亮度更暗，因此得出宇宙膨胀速度在增加的结论。这一发现也被认为证明了一种反重力的神秘力量——暗能量（Dark Energy）的存在，并获得了 2011 年的诺贝尔物理学奖。

图 | 宇宙在大爆炸之后不断膨胀（来源：Science Spark）

然而，来自韩国延世大学（Yonsei University）的一项最新研究提出，宇宙并非加速膨胀，而是已经进入减速膨胀的阶段，这一结论正在挑战整个宇宙学的基础假设。这项研究由天文学家李英旭（Young-Wook Lee）教授领导，结果发表于《皇家天文学会月刊》上。

（来源：arXiv）

在对数百个 Ia 型超新星的宿主星系进行分析后，团队发现这些超新星的亮度并不像此前认为的那样恒定。研究显示，年轻星系中爆发的超新星普遍比年老星系中的略暗，这意味着用于测量宇宙膨胀速度的“标准烛光”其实存在系统性偏差。过去，科学家正是通过这些超新星的亮度变化来判断宇宙膨胀速度的变化——越暗代表越远，也意味着膨胀越快。但如果超新星本身就更暗，那么“加速膨胀”的结论就可能被高估了。

他们对这一偏差进行了修正，并重新比对了宇宙大尺度结构的其他观测数据，包括重子声波振荡（Baryonic Acoustic Oscillations，简称 BAO）与宇宙微波背景辐射（Cosmic Microwave Background，简称 CMB）。结果发现，修正后的超新星数据与这些独立观测结果更为一致，显示宇宙的膨胀速度并非持续上升，而是在逐渐放缓。

李英旭教授在研究中写道：“我们的分析表明，宇宙已进入减速膨胀阶段，暗能量的强度也在随时间衰减。”暗能量是当代宇宙学最令人困惑的概念之一。据估计，它占宇宙能量总量约 70%，驱动着星系彼此远离。其本质至今未明，只能通过观测宇宙的膨胀速度间接推断。传统模型认为暗能量是一种常量，以固定强度推动宇宙膨胀。但新研究表明，它的作用可能会随时间减弱。

这一观点与近年来其他独立观测的趋势相呼应。今年早些时候，美国“暗能量光谱仪计划”（Dark Energy Spectroscopic Instrument，简称 DESI）也提出类似结论，指出宇宙的膨胀速度可能已进入转折期。DESI 通过对数百万个星系分布的分析发现，暗能量的影响似乎随着时间变化，现有模型无法完全解释观测数据。延世大学的研究在此基础上进一步指出，当考虑到恒星年龄因素后，原本被视为“加速”的膨胀趋势甚至可能已经逆转。

图 | DESI 项目系统（来源：Lawrence Berkeley National Labora）

消息一出，在天文学界引发了不同反应。有支持者认为，这一发现为长期困扰宇宙学的“哈勃张力”问题提供了新的可能解释。所谓“哈勃张力”，指的是不同测量方法得到的宇宙膨胀速率存在显著差异，而系统性偏差恰可能是原因之一。英国杜伦大学的宇宙学家卡洛斯·弗伦克（Carlos Frenk）评论道，这项研究大胆而有启发性，值得进一步验证。但也有多位独立天文学家指出，这项研究虽然大胆，但并非决定性结论。例如伦敦玛丽女王大学的宇宙学家埃德·麦考利（Ed Macaulay）评价说：“这是一个有趣的信号，但还不能称为翻盘。尚需其他观测证实。”

这些天文学家的谨慎不无道理。因为目前来看，这项研究还存在较多的局限性。首先，它依赖于宿主星系的“平均年龄”估算，而非对每个超新星的直接测量。星系的演化受多种因素影响，包括恒星形成率、金属丰度与尘埃含量等，这些复杂变量可能影响亮度修正的精确度。其次，研究团队使用的超新星样本仍然有限，覆盖的红移范围不足以完全描述早期宇宙的状态。延世大学的校正方法虽然改进了系统偏差问题，但仍基于模型推导而非观测事实，这意味着其结论具有不确定性。

此外，这项研究的理论框架仍然建立在现有观测模型之上。例如，暗能量被视为一种随时间演化的方程状态，但关于它的本质——究竟是场、粒子还是时空的属性——仍无定论。即便暗能量确实在衰减，也无法直接说明宇宙一定会进入“反大爆炸”或“大坍缩”（Big Crunch）阶段。正如英国杜伦大学的卡洛斯·弗伦克（Carlos Frenk）所言：“它提出了一个值得思考的方向，但这并不意味着我们要立即推翻二十多年来的宇宙学框架。”

在进一步的研究中，观测数据将成为关键验证。延世大学团队计划依托智利的维拉·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory），利用其强大的巡天能力，在未来五年内观测超过两万颗新的超新星宿主星系。这将有助于更精确地测定恒星年龄，从而验证当前修正模型的可靠性。同时，欧洲空间局的“欧几里得”任务（Euclid）与美国的“罗曼太空望远镜”（Nancy Grace Roman Space Telescope）也将提供高精度的宇宙膨胀测量，为暗能量演化提供独立的数据支持。

1.https://doi.org/10.48550/arXiv.2510.13121

2.https://www.theguardian.com/science/2025/nov/06/universe-expansion-slowing-not-accelerating-nobel-prize?

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