برای نخستین بار در سال ۱۹۲۹، ادوین هابل کشف کرد که کهکشانها با سرعتی قابل اندازهگیری از یکدیگر فاصله میگیرند. این کشف بنیادین، منجر به پیدایش معیاری حیاتی برای شناخت کیهان شد: ثابت هابل (H0). این عدد واحد که نرخ کنونی انبساط جهان را توصیف میکند، تعیینکننده سن، ابعاد و سرنوشت نهایی کیهان است. با این حال، دادههای جدید تا اواخر سال ۲۰۲۵ نشان میدهد که علیرغم استفاده از پیشرفتهترین ابزارهای رصد بشری، دو روش استاندارد و بینقص برای اندازهگیری این ثابت، به نتایجی کاملاً متفاوت دست یافتهاند. پدیدهای که پیشتر تحت عنوان «تنش هابل» شناخته میشد، اکنون رسماً به یک بحران تمامعیار در پایههای فیزیک تبدیل شده است.
یک قرن تلاش برای اندازهگیری جهانِ در حال انبساط
ریشههای این بحران به دهه ۱۹۲۰ بازمیگردد. ادوین هابل با استفاده از رصدخانه مونت ویلسون، به یکی از بزرگترین مناظرات علمی آن زمان پایان داد و ثابت کرد که سحابیهای مارپیچی، در واقع کهکشانهای مستقل و دوردستی هستند. او با شناسایی ستارگان متغیر سفید (Cepheid) در سحابی آندرومدا، درک بشر از کیهان را برای همیشه تغییر داد.
بر اساس همین مشاهدات، هابل و همکارش میلتون هوماسون، رابطه خطی مشخصی را بین فاصله کهکشانها و شیب به سرخ (Redshift) نور آنها کشف کردند. این پدیده که امروز به عنوان قانون هابل-لمتر شناخته میشود، شیب خط انبساط کیهان را مشخص میکند. مقدار بالاتر این ثابت به معنای انبساط سریعتر و جهانی جوانتر است، در حالی که عدد پایینتر تصویری از کیهانی مسنتر و کندتر ارائه میدهد.
تا اواخر قرن بیستم، برآوردهای اولیه آنقدر نامطمئن بودند که گاهی سن جهان کمتر از سن زمین تخمین زده میشد؛ یک غیرممکنِ مطلق از نظر فیزیکی. اما پرتاب تلسکوپ فضایی هابل و اجرای پروژه کلیدی (Key Project) به رهبری وندی فریدمن، در نهایت موفق شد این نرخ را در سال ۲۰۰۱ حدود 72 کیلومتر بر ثانیه در هر مگاپارسک (km/s/Mpc) ثابت کند.
دو روش رقیب و شکاف رو به گسترش
امروزه چالش اصلی محدودیت در ابزارهای دقیق نیست، بلکه تضاد عمیق میان دو روش کاملاً مستقل برای محاسبه سرعت انبساط است. بر اساس گزارش جدیدترین وضعیت علمی در سال ۲۰۲۵، این تنش به لحاظ آماری به سطح 5-سیگما (5-sigma) رسیده است؛ همان حد آستانهای که در فیزیک ذرات برای تایید یک کشف بزرگ الزامی است. این تقابل، اندازهگیریهای مربوط به «جهان دیرین» را در برابر پیشبینیهای حاصل از دادههای «جهان کهن» قرار میدهد.
روش اول: نردبان فاصله کیهانی (مشاهدات جهان دیرین)
این روش مستقیم، تلاشی گامبهگام برای بسط دادن مقیاس فواصل از زمین تا اعماق کیهان است. ماموریت ماهوارهای گایا (Gaia) با ارائه دادههای دقیق از اختلاف منظر بیش از یک میلیارد ستاره، پایههای محاسبات را در کهکشان راه شیری بنا کرده است. در گام بعدی، دانشمندان با تکیه بر ستارگان متغیر سفید به عنوان «شمعهای استاندارد» (Standard Candles)، فواصل کهکشانهای نزدیک را کالیبره میکنند.
در پله نهایی این نردبان، از ابرنواخترهای نوع Ia استفاده میشود؛ انفجارهای ستارهای با حداکثر درخشندگی بسیار ثابت که تا میلیاردها سال نوری قابل رصد هستند. پروژه SH0ES که توسط برنده جایزه نوبل، آدام ریس هدایت میشود، با تکیه بر این معماری دقیق، مقدار ثابت هابل را حدود 73.5 کیلومتر بر ثانیه در هر مگاپارسک محاسبه کرده است.
روش دوم: پسزمینه مایکروویو کیهانی (پیشبینی جهان کهن)
در رویکردی کاملاً متفاوت، کیهانشناسان به جای رصد مستقیم ستارگان، به بازماندههای نورانی از میلیاردها سال پیش نگاه میکنند. تلسکوپهایی مانند پلانک و WMAP، پسزمینه مایکروویو کیهانی (CMB) را رصد میکنند؛ کهنترین نوری که پس از انفجار بزرگ در جهان به جا مانده است. با تغذیه مدل استاندارد کیهانشناسی (Lambda-CDM) توسط این دادههای حرارتی اولیه، فیزیکدانان میتوانند انبساط کیهان را تا به امروز شبیهسازی کرده و پیشبینی کنند.
نتایج حاصل از مدلسازی جهان کهن، عدد ثابت هابل را در محدوده 67 کیلومتر بر ثانیه در هر مگاپارسک تخمین میزنند. تفاوت چند کیلومتر بر ثانیه در مقیاس کهکشانی شاید ناچیز به نظر برسد، اما در علم کیهانشناسی این شکاف عددی، یعنی ناتوانی مدلهای فعلی در توضیح پویایی دقیق فضا و زمان.
محققان اکنون در ورطهای گیر افتادهاند که یا بخشعمدهای از خطاهای سیستماتیک در روشهای رصدی پیشین کشف نشدهاند، یا اینکه قوانین فیزیک نیازمند بازنگری اساسی هستند. آیا باید انتظار ظهور مدلهای فیزیکی جدید را داشته باشیم یا پاسخ در دقت بیشتر تلسکوپهای نسل آینده نهفته است؟ کیهان رازهای خود را نگه داشته و گویی از درک کامل بشر در مورد سرنوشت نهایی خود فاصله گرفته است.
