科學界中有一個困擾了科學家很久的難題：宇宙的膨脹速度到底是多少?
為了解決這個問題，一位來自日內瓦大學(UNIGE)的理論物理學家提出了一個解說：地球、太陽系、整個銀河系以及離我們最近的幾千個星系都在一個直徑2.5億光年的巨大“氣泡”中運動，這個氣泡中的平均物質密度只有宇宙其餘部分的一半。
到目前為止，至少有兩種獨立的計算方法得出了兩個相差約10%的宇宙膨脹速率值，它們之間的偏差在統計上是不可調和的。但這項發表在《物理快報B》(Physics Letters B)雜誌上的新方法在沒有使用任何“新物理”的情況下就消除了這種差異。
自從138億年前的宇宙大爆炸以來，宇宙就一直在膨脹。這個觀點由比利時教會和物理學家Georges Lemaitre(喬治·勒梅特，1894-1966)首次提出，後來由Edwin Hubble(埃德溫·哈勃，1889-1953)首次證實。在1929年，美國天文學家發現，每個星系都正在離我們越來越遠，距離最遠的星系移動速度最快。這表明，在過去有一段時間，所有的星系都位於同一地點，而這個時間只能與宇宙大爆炸相對應。這項研究產生了哈勃-勒梅特定律，以及表示宇宙膨脹率的哈勃常數(H0)。目前對H0的最佳估計大約是70公里/秒(km/s)/Mpc(這意味著每隔326萬光年，宇宙的膨脹速度就會增加70公里/秒)，但問題是哈勃常數有兩種相互矛盾的計算方法。
零星的超新星
第一種計算方法是基於宇宙微波背景輻射。宇宙微波背景輻射是來自宇宙四面八方的微波輻射，這些輻射在宇宙冷卻到足以讓光自由通行的時候(大爆炸後約37萬年)被髮射出來。利用普朗克太空任務提供的精確數據，並考慮到宇宙是同質和各向同性的事實，用愛因斯坦的廣義相對論計算出H0的值為67.4。而第二種計算方法是基於偶爾出現在遙遠星系中的超新星。這些非常明亮的宇宙事件為觀測者提供了高度精確的距離，這種方法確定H0的值為74。
UNIGE科學院理論物理系的教授Lucas Lombriser解釋說：“多年來，這兩個值一直在變得越來越精確，但同時兩者之間又保持著一定的差異。沒過多久，這兩個數值就引發了一場科學上的爭論，甚至讓我們感到非常興奮，因為我們覺得我們可能正在研究一種‘新的物理學’。”為了縮小這兩個值之間的差距，Lombriser教授提出了這樣一個觀點：宇宙並不像此前所聲稱的那樣是同質的，這個假設在相對較小的宇宙範圍內似乎是顯而易見的。毫無疑問，物質在星系內的分佈與在星系外是不同的。然而，對於比星系大幾千倍的體積，我們很難想象其物質平均密度的波動。
“哈勃氣泡”
Lombriser教授繼續說：“如果我們處在一個巨大‘氣泡’當中，並且氣泡中的物質密度明顯低於整個宇宙的已知密度的話，那麼這將對超新星的距離產生影響，並最終決定H0的大小。”
所有這一切都將需要一個足夠大的“哈勃氣泡”，大到要包含作為測量距離參考的星系。通過假設一個直徑為2.5億光年的氣泡，物理學家計算得出，如果氣泡內部物質的密度比宇宙其餘部分的密度低50%，哈勃常數就會得到一個新的數值，而這個數值與使用宇宙微波背景計算得出的值相一致。Lombriser教授說：“在這個尺度範圍內出現這種波動的概率是1 / 20到1 / 5，這意味著它不僅僅只是理論家的假設。與我們相似的地方在浩瀚的宇宙中還有很多。”
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