洛伦兹不变性是爱因斯坦狭义相对论中的一个概念，它认为宇宙中的物理定律在任何地方都是相同的。基于广义相对论的宇宙学也认为，只要观测尺度足够，宇宙在所有方向上都是相同的。正是这两点构成了现代宇宙学的支柱。

自从人类发现宇宙一直在不断膨胀，科学家们一直认为宇宙在向各个方向均匀膨胀。然而，根据2020年4月8日发表在《物理学家组织》上的一篇文章，一项基于美国宇航局钱德拉塞卡(Chandrasekhar 空望远镜)和德国ROSAT X射线天文台数据的研究表明，我们的看法是错误的，即宇宙的膨胀率可能因地而异，人类宇宙学的支柱可能有裂缝。

一旦得到证实，这一发现可能会颠覆现代宇宙学的认知，证明我们的宇宙确实是一个黑洞。这是怎么回事？

137亿年前的闪光

自大爆炸以来，宇宙已经膨胀了137亿年，并且有加速的趋势。这一现象得到了宇宙微波背景辐射观测的支持。

宇宙微波背景辐射是大爆炸后38万年的一个古老光子。早期的宇宙充满了混沌等离子体。直到380，000年后，宇宙才冷却到足以将质子和电子结合成氢原子，光子能够自由传播，并在跨越137亿年的时间被我们捕获。

宇宙微波背景辐射告诉我们，当“宇宙万岁38”的时候，宇宙确实以恒定的速度向四面八方膨胀，但是137亿年后，事情还会和以前一样吗？

x光异常数据

如果宇宙继续以137亿年前相同的速度向各个方向膨胀，那么不同的星系在相同的环境和相似的距离下对我们来说应该有相同的亮度。发表这篇文章的团队用它来测量和估计宇宙当前的膨胀速度。

他们筛选出合格的星系团，观察这些星系团中热气体发出的X射线，确认星系团的温度，并根据这些数据估计X射线的亮度。与此同时，他们还使用了传统的方法，一种依靠宇宙膨胀速度来计算X射线亮度的方法。

通过比较这两个结果，他们发现在连续验证的800个星系团中，并不是每个星系团的数据都是相等的。也就是说，新方法测得的数据与传统方法的预期不完全一致。

经过比较，他们发现一些温度和距离相似但方向不同的星团有明显的亮度差异。也许这个方向比预期的高，而另一个方向比预期的低。两个方向之间的差异可以是30%，这是非常显著的。

紫色和黑色慢，红色和黄色快。

在得出宇宙膨胀速度因地而异的结论之前，研究人员还考虑了其他可能性。例如，有大规模的物质流动是由于未被发现的灰尘阻挡了视线或巨大的重力源造成的，但观测数据并不支持这些情况。

研究人员说，如果他们的结论是正确的，那么人类将不得不重新检查他们以前知道的一切。

除了这项研究，以前的研究表明宇宙的膨胀速度似乎不同。

三个惊人的膨胀率

2019年7月15日发表在《天体物理学》上的一项研究显示，芝加哥大学和卡内基大学的科学团队使用三种方法精确测量了三种完全不同的宇宙膨胀速率。

在这个实验中，宇宙的膨胀率不是直接测量的，但是哈勃常数是根据哈勃望远镜的数据计算的空来间接了解宇宙的膨胀率。所谓的“哈勃常数”是宇宙中恒星后退速度和距离的比值。

他们用三种方法计算哈勃常数。

首先是“造父造父法”。造父变星是一颗偶尔发出脉冲的恒星。天文学家可以利用它的脉冲亮度和周期来确定它离地球的距离，并通过长期监测它的脉冲红移来确定它的后退速度，从而计算出哈勃常数。

第二种方法是宇宙微波背景辐射。第三种方法是通过观察红巨星和la型超新星来计算哈勃常数。

这三种方法获得的数据分别为每百万秒74公里、每百万秒67.4公里和每百万秒69.8公里。

三种不同大小的数据确实震惊了最初的天文学家，但根据今年研究的推测，这可能是由于去年研究期间选择了三个不同膨胀率的区域进行观测。

然而，为什么这可能意味着我们的宇宙真的是一个大黑洞呢？

四维黑洞的薄膜

2013年9月13日发表在《自然》杂志上的一份研究报告指出，我们的宇宙可能是一个四维度为0+的超大质量黑洞的视界膜，这种膜的生长被我们的三维生物视为“宇宙膨胀”。

在我们的宇宙中，黑洞的视界是一个球体，它的表面是一个二维薄膜。在四维宇宙中，黑洞的“地平线膜”将是三维的，随着四维黑洞继续吞噬，这个三维膜将慢慢生长。

在我们的宇宙中，由于角动量和粘性效应的存在，黑洞周围会形成一个吸积盘，它只吸收一个方向的物质。当黑洞的体积仍然很小时，它的总增长率是相等的，但是随着它体积的增加，吸积膨胀率有一天会比其他地区大。

我们可以猜测，在四维黑洞附近也可能有一个“吸积球”，在四维空中从一个固定的方向吸积。随着黑洞的增加，视界膜的膨胀速度开始变得不平衡。

此外，在现有的黑洞模型中，如果一个物体的体积半径被压缩到史瓦西半径，该物体将成为一个黑洞。具体公式如下:r = 2gm/c 2，g是引力常数，m是物体的质量，c是光速。

如果我们知道的宇宙质量代入上述公式，得到的史瓦西半径基本上接近哈勃望远镜观察到的宇宙半径。这能进一步证明我们真的存在于黑洞中吗？

目前，科学家正在做进一步的观察，以找到更多的证据来证明他们的观点。