我们可能住在一个巨大的“宇宙空洞”里？

如果我们位于密度低于平均水平的区域，例如绿点，那么物质就会因为周围密度更高的区域更强的引力而远离我们（如红色箭头所示）

这个“空洞”并非绝对的真空，而是指一个物质密度远低于宇宙平均水平的区域。可以把它想象成一块巨大奶酪里一个比较大的气孔。

如果有人告诉你，我们所在的银河系，乃至我们眼中浩瀚的星空，可能正坐落于一个巨大而神秘的“宇宙空洞”之中。这听起来像是科幻小说，但天文学家们的最新研究认为，这或许是解开当今宇宙学最大谜题之一的关键。

这个新理论不仅可能改变我们对宇宙的看法，还有助于我们更精确地了解宇宙的真实年龄（目前估计约为138亿年）。

一个令人头疼的谜题：“哈勃张力”

要理解这个“空洞”理论的重要性，我们得先了解一个名叫“哈勃张力”的宇宙级难题。

简单来说，宇宙一直在膨胀，就像一个正在被吹大的气球。而“哈勃常数”就是用来衡量这个气球吹得有多快的速度值。问题在于，天文学家们用两种不同的方法去测量这个速度，却得出了两个相互矛盾的答案：

“回顾过去”法：通过观测宇宙诞生初期的“遗迹”（比如大爆炸的余晖，即宇宙微波背景辐射），科学家们可以根据我们最好的宇宙模型，推算出宇宙今天应该膨胀得多快。这个方法得出了一个较慢的膨胀速度。

“立足当下”法：通过直接观测我们附近星系的距离和它们远离我们的速度，科学家们可以实际测量出宇宙当前的膨胀速度。这个方法则得出了一个较快的膨胀速度。

一个“推算”出来的慢速度，一个“测量”出来的快速度，两者对不上号——这就是让天文学家们头疼不已的“哈勃张力”。

宇宙大爆炸示意图

“宇宙空洞”理论：一个巧妙的解决方案

如何解释这种差异呢？来自朴茨茅斯大学的伊德拉尼尔·巴尼克博士和他的团队提出了一个引人入胜的解释：我们可能正好处在一个巨大的宇宙空洞的中心附近。

这个“空洞”并非绝对的真空，而是指一个物质密度远低于宇宙平均水平的区域。可以把它想象成一块巨大奶酪里一个比较大的气孔。

根据这一理论，在这个巨大空洞的外部，物质密度更高，拥有更强的引力。这些外部区域的引力，会把空洞内部的物质（包括我们附近的星系）向外拉扯。这种额外的拉力，使得我们附近的星系远离我们的速度，比单纯的宇宙膨胀所导致的速度要更快一些。这就完美地解释了为什么我们“立足当下”测出的膨胀速度会偏快。

巴尼克博士解释说，“哈勃张力”主要是一个局部现象，也就是说，这种速度差异在更遥远的宇宙中并不明显。因此，一个像“本地空洞”这样的局部解决方案，非常有希望解决这个问题。

要让这个理论成立，这个空洞的半径需要达到约10亿光年，其内部的物质密度要比宇宙平均水平低20%左右。

新证据：“大爆炸的声音”支持空洞假说

这个想法虽然巧妙，但也颇具争议，因为它与认为物质在大尺度上应该分布得更均匀的标准宇宙模型不太相符。

然而，巴尼克博士在皇家天文学会全国会议上展示的最新研究，为“空洞理论”提供了强有力的支持。证据来源于一种被称为“重子声学振荡”（BAOs）的现象，被诗意地称为“大爆炸的声音”。

局部宇宙空洞周围结构图，银河系位于红绿蓝方向箭头（每个箭头长度为2亿光年）的起点，意味着我们正处于一个巨大、低密度的空洞与高密度的室女座星系团的边界

这些是宇宙婴儿时期留下的“声波”涟漪，当宇宙冷却到一定程度后，这些声波就被“冻结”在了时空中。它们就像一把“宇宙标准尺”，因为我们知道这些涟漪的原始尺寸。通过在不同距离上观测这把“尺子”看起来有多大，我们就能绘制出宇宙的膨胀历史。

研究团队发现，如果我们身处一个空洞中，空洞的引力效应会轻微地“扭曲”我们对这把宇宙标准尺的测量结果。当他们将这个“扭曲”考虑进去后，奇迹发生了：一个包含“本地空洞”的宇宙模型，与过去20年所有可用的“大爆炸声音”数据相吻合的可能性，比标准宇宙模型高出约一亿倍！

下一步是什么？

接下来，研究人员计划将他们的“空洞模型”与其他测量宇宙历史的方法进行比较，例如使用“宇宙时钟”——通过分析那些已经停止形成新恒星的古老星系的年龄，来反推宇宙在不同时期的膨胀速度。

如果这一惊人的理论最终得到证实，它不仅将解决宇宙学中最棘手的难题之一，更会赋予我们一个全新的视角来看待自己在宇宙中的位置——我们或许并非生活在一个均匀的宇宙海洋中，而是居住在一个广阔、空旷的宇宙“气泡”里。

知道我们可能身处一个巨大的宇宙空洞中心，你有没有感到一丝震撼呢？欢迎留言分享你的看法。

参考信息：

https://phys.org/news/2025-07-earth-huge-void-big-hints.html

—完—

看完关注一下哦