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科学家们最近有点头疼，因为宇宙学这个领域，一直以来稳如老狗的模型，现在似乎出现了一些让人挠头的问题。简单来说，就是我们用来描述宇宙结构和演化的标准模型，和一些新的观测结果不太对得上号。
图释：来源：X 射线：NASA/CXC/SAO;红外线：（赫歇尔）欧洲航天局/美国宇航局/加州理工学院，（斯皮策）美国宇航局/喷气推进实验室/加州理工学院，（WISE） 美国宇航局/JPL/加州理工学院;红外线：NASA/ESA/CSA/STScI/Webb ERO 制作团队;图像处理： NASA/CXC/SAO/J. 专业， CC BY
先说说这个标准模型，它告诉我们宇宙是由68.3%的暗能量、26.8%的暗物质和4.9%的普通原子组成的。这个模型之所以牛，是因为它能够非常精确地解释从宇宙大尺度到小尺度的大量数据，比如我们周围的星系分布，以及宇宙最初几分钟内产生的氦和氘的数量。最重要的是，它还能完美解释宇宙微波背景辐射，也就是大爆炸后留下的余晖。
但问题来了，这个看似完美的模型，现在却遭遇了一系列的“紧张关系”。比如说，哈勃常数的测量问题。哈勃常数描述的是宇宙当前的膨胀速率，按理说，通过测量附近星系中的脉动变星（Cepheids）的距离，我们可以得到一个值。但这个值和理论预测的值却有大约8%的差异，虽然看起来不多，但在统计学上却是显著的。
这个哈勃常数的紧张关系十年前就被发现了，当时人们认为可能是观测有偏差。比如，Cepheids虽然很亮，但它们和其他星星挤在一起，可能会显得更亮，这就可能让哈勃常数比模型预测的高出几个百分点，人为地制造了紧张关系。
随着詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的登场，人们原本希望它能帮我们解决这个紧张关系，因为它能单独分辨星星。但到目前为止，情况并没有得到明显改善。天文学家现在使用了除了Cepheids之外的另外两种类型的星星（TRGB和JAGB），但不同的研究组报告的值却不尽相同，有的接近模型预测值，有的则不然。
好消息是，哈勃常数的紧张关系现在正在迅速发展。也许在未来一年左右，我们就能有答案。提高数据的准确性，比如通过包括更远星系的星星，将有助于解决这个问题。同样，对引力波的测量也能帮助我们确定这个常数。
但这还不是宇宙学面临的唯一挑战。另一个被称为“S8紧张关系”的问题也在制造麻烦。这里的模型预测宇宙中的物质应该比我们实际观测到的更加聚集，大约多出10%。目前，科学界似乎达成了一个共识，即在排除宇宙学模型之前，需要先弄清楚观测中的不确定性。
至于宇宙学的未来，现在的情况是，一些紧张关系可能很快就会通过更多的、更好的观测得到解释，但是否能够解决所有挑战宇宙学模型的问题，目前还不清楚。
理论家们提出了很多可能的解决方案，比如改变我们对暗能量本质的假设，或者改变宇宙大尺度上的引力行为。但到目前为止，这些替代模型还没有一个能够像标准模型那样解释广泛的观测数据。
在这个关键时刻，我们可能会发现新的物理现象，这可能会引发宇宙学的重大范式转变，就像20世纪90年代末发现宇宙加速膨胀一样。但在此之前，我们必须面对暗能量和暗物质这两个宇宙中尚未解决的大谜团。
随着JWST、DESI、Vera Rubin天文台和Euclid等实验的观测数据不断涌现，我们有望在未来几年内找到这些长期寻求的答案。而这一切，都可能将我们带入一个全新的宇宙学时代。
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