【问题】 宇宙究竟以多快的速度膨胀，是现代宇宙学中的核心问题之一，关系到宇宙年龄、物质组成以及结构形成等关键结论。过去二十年来，观测精度不断提高，但不同测量体系给出的哈勃常数却难以相互兼容：基于早期宇宙信息的宇宙微波背景辐射分析推算出的膨胀率偏低；而以近邻宇宙超新星等“标准烛光”构建的距离梯方法测得的数值偏高。在误差不断收窄后，该差距仍难以消除，被称为“哈勃张力”。 【原因】 分歧的来源大致有两类：其一，系统误差可能仍未完全排除。距离梯测量需要多级标尺的校准并修正环境效应，微波背景推断则依赖标准宇宙学模型及参数拟合，任何环节的偏差都可能在最终结果中被放大。其二，现有物理图景可能需要扩展。若暗能量的演化、暗物质性质、中微子有效自由度，或引力理论在宇宙尺度上的适用性存在未被充分认识的因素，那么早期宇宙推断与晚期宇宙直接测量就可能“各自成立”却难以一致。基于此，学界普遍希望引入一种不依赖电磁辐射、且与既有体系相互独立的测量路径。 【影响】 “哈勃张力”不只是数值差异，而是对现有宇宙学框架的一次检验：如果最终指向新物理，将改写对暗能量与宇宙演化史的理解；如果主要来自系统误差，则说明现有观测链条仍需更严格的交叉验证。，这一问题也推动了多信使天文学的发展：通过引力波与电磁观测互补，提升对宇宙距离、物质分布与天体并合历史的综合刻画能力。 【对策】 引力波为破解难题提供了新的测量思路。双黑洞或中子星并合产生的引力波信号，其波形与振幅可直接给出“亮度距离”，因此被称为“标准警报器”。但多数黑洞并合缺乏可识别的电磁对应体，难以从宿主星系直接获得红移，从而限制了单事件测量哈勃常数的效率。为绕开这一瓶颈，研究人员提出利用大量并合事件叠加形成的随机引力波背景：该背景强度与不同红移范围内的宇宙体积、并合率密度等量密切对应的。简言之，在给定红移区间内，如果宇宙体积更小、并合事件更“密”，背景信号会更强；反之则更弱。通过测定背景强度及其上限，可以对宇宙膨胀史施加独立约束。这种“从噪声中提取宇宙学信息”的方法，也被称为“随机标准警报器”路径。 目前，地面引力波探测网络尚未对随机引力波背景实现明确探测，但“未探测到”同样提供信息：背景强度不可能高于某一水平，从而对部分宇宙学模型与天体并合率模型形成排除或收紧约束。换言之，引力波观测正以独立方式压缩可行的参数区间，并为“第三把尺”的建立打下基础。 【前景】 随着探测器灵敏度提升和观测时长增加，引力波背景从“上限约束”走向“直接测量”被认为有望实现。现有地面探测器持续升级的同时，新一代设施如“爱因斯坦望远镜”“宇宙探索者”等计划将明显增强对微弱背景的分辨能力；未来空间引力波任务也有望在不同频段补齐观测拼图。一旦随机引力波背景被可靠测出，并与电磁学距离梯、宇宙微波背景推断形成三方对照，哈勃常数分歧将迎来更有力度的检验：若三者趋于一致，张力可能主要来自系统误差；若引力波结果支持其中一方，将促使另一方重新核查校准链条；若出现第三种稳定结果，则可能指向超出现行标准模型的新物理窗口。
这场持续三十余年的宇宙膨胀速率之争，折射出人类不断逼近自然基本规律的过程。无论最终结果更支持既有某一解释，还是揭示新的物理机制，都可能改写我们对宇宙演化的理解。正如诺贝尔物理学奖得主所强调，科学争议的解决往往不是终点，而是通向更深层认识的起点。引力波技术的加入不仅为缓解哈勃张力带来新的可能，也标志着多信使天文学正在进入更成熟的阶段。