教科书又得更新了？韦伯望远镜传回照片，宇宙年龄或将改写

当韦伯望远镜的第一张深场照片传回地球时，全世界的天体物理学家不是欢呼，而是集体沉默了，那种沉默，是认知开裂的声音，照片里密密麻麻排列着一大堆星系，有些拥有清晰的旋臂，有些已经形成了巨大的核球，甚至比今天的银河系还要成熟。

其中一个代号叫JADES-GS-z14-0的星系，红移值高达14.32，这意味着它发出的光，在宇宙诞生仅2.9亿年时就启程了，花了134亿年才飞到韦伯的镜面上，2.9亿年，听起来很长对吧。但你要知道，宇宙的年龄被公认为138亿年。2.9亿年，只占整个宇宙历史的2%多一点。

打个比方：如果宇宙138亿年是一个人活到80岁，那么2.9亿年只相当于他1岁半的时候，你见过1岁半的婴儿长着胡子、西装革履去上班吗？

但韦伯偏偏就拍到了这样的“婴儿”。

这个z14-0星系，直径约1600光年，恒星总质量相当于数亿个太阳，而且它正在以惊人的速度孕育新恒星，每年产生的新恒星质量是银河系的几十倍。

要知道，第一代恒星完全由氢和氦组成，它们必须经过诞生、燃烧、超新星爆发，才能把碳、氧、铁这些重元素撒向宇宙，然后这些重元素再凝聚成第二代、第三代恒星，最后才能形成行星和复杂结构，这个过程，按物理学家的模拟，至少需要5到10亿年。

但韦伯看到的是，仅仅2.9亿年，所有步骤已经走完了。

如果说只有一个异常星系，科学家还能用“特殊环境”来解释。但韦伯的发现不是孤例，GLASS-z12，红移12.5，宇宙年龄约3.5亿年，同样拥有成熟结构，JADES-GS-z11-0，红移11.5，同样颠覆预期，还有CEERS-93316，红移高达16.7，如果被确认，它的年龄将更早。

迄今为止，韦伯已经在宇宙“婴儿期”发现了至少十几个这类异常成熟的星系。它们的数量超出了标准模型预测值的10倍以上，换句话说，理论预测那里应该只有1个，实际却拍到了10多个，这不是“微小偏差”，这是系统性错误。

这种集体性的矛盾，让天文学家们不得不面对一个严峻的问题，要么我们对星系演化的理解全盘错了，要么我们对宇宙年龄的计算存在重大漏洞。

你可能好奇，现在的这个138亿年这个数字怎么来的？

第一种办法是通过宇宙微波背景辐射，那是大爆炸留下的“余晖”，是充满全宇宙的微波光子，欧洲普朗克卫星以极高精度绘制了这张“婴儿宇宙”的照片，通过分析其中温度和密度涨落的波动模式，就能反推宇宙膨胀历史，从而得到宇宙年龄约138亿年。

第二种方法是通过哈勃常数，即宇宙膨胀速率，天文学家观测远处的Ia型超新星，测量它们的红移和距离，计算出当前宇宙膨胀速度，再根据引力减速效应倒推时间，也能得到约138亿年，两种方法相互独立，结果却高度吻合。这就是为什么几十年来，138亿年被奉为铁律。

但问题是这两种方法得出的哈勃常数值并不一致，两个数字差了将近9%，这在严谨的天文学领域，相当于两个人用不同尺子量同一张桌子，一个说1米，一个说1.09米。你说这桌子到底多长？

这个矛盾，被称为“哈勃常数危机”，之前还能用观测误差搪塞过去，但韦伯用超高精度验证了第二种方法无误，矛盾彻底公开化，一边是138亿年的宇宙，一边是观测数据不匹配，如果宇宙实际年龄不是138亿年，而是更长，那么膨胀速度、哈勃常数、星系演化时间，全部要重新洗牌。

2023年，加拿大渥太华大学的理论物理学家拉金德拉·古普塔，发表了一篇引爆学界的论文，他提出了一个极为颠覆性的模型，宇宙的年龄不是138亿年，而是267亿年。

为什么是267亿年？

因为他引入了一个前提：物理学常数不是永恒不变的，我们的教科书一直告诉学生，引力常数G、光速c、精细结构常数等等，都是宇宙的基本常数，亘古不变。但古普塔说，如果这些常数随着宇宙演化而缓慢变化呢？

他的模型预测：早期宇宙的引力比现在强得多，光速也可能不同，这样一来，光的传播方式会改变，导致我们对红移和距离的解读出现系统性误差，更炸裂的是，他的理论直接否定了暗物质和暗能量的存在。

暗物质和暗能量被公认占据宇宙质能总量的95%，是主流宇宙学的两大支柱。没有它们，你连星系旋转曲线和宇宙加速膨胀都无法解释。

但古普塔说：根本不需要。只要让引力常数随时间衰减，星系外围的恒星旋转速度自然会呈现出观测到的形态，根本不需要“暗物质”来补充引力。同样，宇宙加速膨胀也可以用光速和引力常数的变化来解释，不需要“暗能量”这个神秘推手。

这个理论太激进了，以至于大部分同行都摇头。

但奇妙的是，它恰好完美解释了韦伯望远镜看到的一切：

如果宇宙年龄真的长达267亿年，那么那些早期星系就有将近是原来两倍的时间去演化。2.9亿年变成约5亿多年，5亿年虽然还是很短，但至少给了星系形成更宽松的时间窗口，尤其如果早期引力更强，物质聚集更快，演化效率更高。

虽然目前韦伯望远镜并没有“推翻”138亿年，但它已经撕开了一道口子，让所有人看到了现有理论的脆弱，要知道科学史上每一次重大突破，都始于一个“不该存在”的观测结果，当年天王星轨道异常，不是牛顿力学错了，而是发现了海王星。水星近日点进动异常，不是测量误差，而是催生了广义相对论。

今天韦伯看到的那些“早熟星系”，可能正是下一代宇宙学理论的起点。