自20世紀初以來，科學家們就知道宇宙在膨脹。可是，關於宇宙膨脹的速度，科學家們仍然存在爭議。理論模型給出的結果表明，宇宙膨脹的速度比我們從觀測中得到的結果要慢約8%。這種被稱為「哈勃張力」的現象，成為了物理學中亟待解決的難題之一。
最簡單的解釋是，我們的測量可能存在誤差。但最近，哈勃太空望遠鏡與詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的數據進行了交叉驗證，結果表明，現有的觀測結果幾乎完全一致，進一步證實了這些測量的準確性。
哈勃常數（通常用H0表示）是描述宇宙膨脹速度的一個關鍵數值。宇宙膨脹的一個特點是：物體離我們越遠，遠離我們的速度就越快。為了衡量這一現象，哈勃常數的單位通常是「每百萬秒差距每秒的公里數」（km/s/Mpc）。其中，1百萬秒差距大約等於300,000光年。
目前最被接受的宇宙學模型——ΛCDM（Lambda/冷暗物質模型）預測哈勃常數的值大約在67到68 km/s/Mpc之間。然而，觀測數據則顯示哈勃常數大約為73 km/s/Mpc。這到底是為什麼呢？
要理解這一點，首先我們需要知道如何測量哈勃常數。科學家們通過觀測遙遠天體（如恆星、星系和超新星）來確定它們的距離和遠離我們的速度。
測量遙遠天體的距離是理解宇宙膨脹速度的第一步，這並非易事。李思揚（Siyang Li）博士提到：「我們的大部分工作都涉及到測量星系的距離，而這在天文學中是最具挑戰性的任務之一。」
天文學家通常使用一個叫做「宇宙距離階梯」的方法來解決這個問題。從距離地球約1000秒差距的天體開始，我們可以通過三角測量法計算出它們的距離。而對於更遙遠的天體，李思揚解釋道：「我們需要兩條關鍵的信息。第一條是物體的視亮度：它在地球上看起來有多亮？第二條是物體的真實亮度：它實際有多亮？」
這兩者之間的差異和物體的距離有關：物體距離我們越遠，亮度就越暗淡。可以想像，一盞燈發出的光線在空間中擴散。如果你離燈越近，你就能看到更多的光；而如果你遠離燈光，光線會錯過你更多。通過這兩個信息，天文學家就可以計算出物體的實際距離。
這種方法非常有用，因為某些天體（例如造父變星和1a型超新星）的真實亮度是已知的。天文學家通過標定這些「標準燭光」的亮度，就能進一步推算出遙遠天體的距離。
一旦知道了天體的距離和遠離我們的速度，我們就可以使用公式v = H0 * d來計算哈勃常數，其中v是物體的遠離速度，d是物體的距離，H0則是哈勃常數。
通過測量多個遙遠天體的速度和距離，我們可以更精確地確定哈勃常數。然而，準確的測量至關重要。我們的數據主要來自哈勃太空望遠鏡，經過多年的觀測，積累了大量數據。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的發射為進一步驗證這些數據提供了寶貴機會。
正如亞當·里斯（Adam Riess）教授所說：「詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）在近紅外波段具有更高的解析度和靈敏度，而哈勃在紫外和藍色波段表現更好。雖然哈勃太空望遠鏡已經積累了大量的數據，但隨著數據的積累，JWST可能會在某些方面超越哈勃，甚至在哈勃張力問題的研究中發揮重要作用。」
ΛCDM模型的核心概念包括「宇宙學常數」和「冷暗物質」。宇宙學常數代表宇宙的內在能量，而冷暗物質則是我們目前所知的、能夠影響星系旋轉和宇宙膨脹的物質。儘管它們的具體性質仍不完全明了，但它們在宇宙膨脹中扮演著至關重要的角色。
如果我們理解暗物質和暗能量的性質，可能就能解決當前哈勃常數測量的爭議。正如里斯所說：「暗物質的存在已經得到了證實，而暗能量的性質則仍然是一個巨大的謎團。」
