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第六章 万有引力弄错了方向力弦粒子第一节 万有引力不是宇宙的决定力量（第2页）

如果按照本书逻辑，重新思考现代物理学，重塑物理学基础，重新定义万有引力，定义力与粒子的关系，那么从另一个角度解读物理，暗能量与暗物质会被重新定义，也许会给物理学一个新的方向。

现代物理学面临着重新定位吗

如果能认识到我们的宇宙是一个旋转的宇宙，力弦粒子成为最简洁的万物之源，那么暗能量与暗物质则得到更好的解释，这也许预示着传统物理学基础方向存在理解错误，影响并决定整个宇宙命运的力量不是引力等已知作用力，而是“暗能量”和“暗物质”。

几乎没有人否认解决暗物质、暗能量的问题，对于整个宇宙学乃至物理学而言都将是一场革命。1979年诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬温伯格（StevenWeinberg）曾明确表示：“如果不解决暗能量这个‘路障’，我们就无法全面理解基础物理学。”1957年诺贝尔物理学奖得主、著名华裔物理学家李政道也断言他最近发表文章探讨的观点。他提出“天外有天”，指出“因为暗能量，我们的宇宙之外可能有更多的宇宙”，“我们的宇宙在加速地膨胀”且“核能也许可以和宇宙中的暗能量相变相连”。暗能量将是二十一世纪物理学面临的最大挑战，如何理解暗能量让我们重新多角度梳理现代物理学基础，只有这样才会使我们更好地理解这个宇宙。

来自美国印第安纳大学的数学系王守红（ShouhongWang）教授和中国四川大学的马田教授通过改变爱因斯坦引力方程，用数学方法提出了暗物质和暗能量的统一理论。他们提出了时空能量和动量守恒规律，将普通物质、暗物质以及暗能量都纳入这个新体系之中。

目前科学界仍然在使用爱因斯坦的场方程来表述时空弯曲，王守红与马田认为需要一套新的引力场方程来描述宇宙中物质分布不均匀导致的新能量形式，这种能量可以是正的也可以是负的。弯曲的时空需要新的标量势场来代表能量密度，进而表述新的引力场方程。他们假设能量-动量的张量不再守恒，而新的引力场方程与爱因斯坦广义相对论是等效的。之前，爱因斯坦的引力场论使用了宇宙中普通物质所遵循的能量和动量守恒。王守红教授认为新的引力场方程与爱因斯坦方程之间的区别在于增加了二级标量势场协变导数，因此从根本上改变了原先的引力场论。通过弯曲时空的度量值、新的标量势场以及它们之间的相互作用来描述新的理论。他们引入张量为解决广义相对论的问题提供了一个简明的框架，同时也使得能量-动量张量量化密度以及当前所使用的时空能量和动量理论变得更加清晰，二阶协变导数是微积分中二阶导数的几何模拟，通过数学上的措施可以得出一个量的变化率。

标量场所关联的是标量势（纯量势）能量密度值和负能量，并代表了宇宙中物质非均匀分布所导致的新能量形式，标量势能量密度与宇宙中星系的运动、及宇宙物质质量分配之间具有相关性，影响着宇宙中每一个区域时空。研究人员认为负能量可产生某种吸引力，同时正能量可以产生一种有别于宇宙中四大基本力的未知排斥力。

这个新理论自洽的把暗能量和暗物质的统一起来，虽然目前暗能量和暗物质被认为是两个概念。在经过改进的爱因斯坦新方程里，暗物质和暗能量可以用新的标量势能量密度总和、能量-动量张量耦合能量以及标量势场进行表达。总量的负数部分代表暗物质，可产生吸引力，而正数部分代表暗能量，能够驱动宇宙中的星系相互远离而扩张。另外，新的暗物质、暗能量统一方程也会得出一个经过修改的牛顿万有引力公式，该公式暗示了暗物质在宇宙一定尺度结构上，将扮演着重要角色，跨度区间位于一千至一万光年左右。但在更大的宇宙尺度上，如超过一千万光年的宇宙时空结构，暗物质效应就会弱化，而暗能量就起到主导作用。研究人员认为能统一暗物质与暗能量的理论还需要进一步验证。

这个新理论方程将暗能量和暗物质统一，符合本书提出的聚合圆转的宇宙模型的方向。并且其表现在不同尺寸上的不同物理学特征与本书提到的粒子在不同层级宇宙里具有不同物理与时间特性是相符的。但是在宇宙模型研究中，需要重新认识宇宙的本质，只有领悟了我们本体宇宙在转动，万有引力方向来源于力弦粒子由内向外的压力，各层宇宙物质具有自己系统特征，才能够赋予爱因斯坦方程更多的内涵，才能更好地通过方程来解释万物的演变。

本质来讲，在本书提出的新理论。一个多宇宙状态下的圆转无穷的宇宙世界里，我们本体宇宙是应该具有旋转的，而且内部充满看不见的物质及运动。很多高速运动（甚至超光速）的、看不见的这些物质应该属于结构能量，它们一边构成微观可见粒子，一边集合起来跨越构成行星、恒星、星系的大物质空间，最后他们本身固有的属性也是暗物质与暗能量的物理学起源并成为万物运转的第一推动力。甚至像暗物质那样的丝状结构，也类似中微子那样与外界保持一定的能量交换。暗能量本身动力来源，很可能就是我们宇宙本身的旋转能量、结构能量，还有就是粒子本身在各级结构层的自我活动力属性及其在多宇宙空间环境下的惯性。从宇宙的深层角度讲，暗物质与暗能量之间，包括暗物质，暗能量与普通物质之间不是互相孤立的，应该是互相联系的。可能只是看不见的高速运动的力弦结构粒子在微观与宏观方面的不同表现与自我属性。

宇宙的网状结构

科学家们利用现代科技手段通过计算、观察表明，宇宙中的物质组成了一张网，宇宙网的丝状物将众多星系和星云串联起来，在空旷的宇宙中扩展。这种丝状物由正常物质和暗物质构成，暗物质是人的肉眼无法直接看到的。

2012年10月，天文学家首次在巨型星系群MACSJ0717附近发现了一股长达6000万光年的3D巨大细丝暗物质，该星系群是目前观测到的最大的星系群之一。科学家都认为宇宙结构就像一个纠缠的大网，巨型星系群内部的暗物质的细长弦互相交叉。由于暗物质无法被直接观测到，因此也相对较难观察到这些细丝，但是天文学家借助哈勃太空望远镜首次探测到3D形式的一串宇宙弦。基于地面望远镜的其他观测使得天文学家能够首次以3D的形式标识出暗物质细丝的结构，这个长度绝对是非常罕见的。

2011年10月，澳大利亚斯蒂芬-凯勒（StephanKeller）博士发现巨大的宇宙细丝可将整个宇宙连接起来。环绕银河系周围的球状星团和较小星系的宇宙细丝就像婴儿脐带一样，为早期银河系提供营养。凯勒博士的研究进一步加强了宇宙结构是由较长的星系细丝和跨越数百万光年的广阔空洞构成的观点。

球状星团由几十万颗远古恒星紧密包裹在一个球状结构中构成，多数球状星团是小型星系的中心，通过引力作用沿着宇宙细丝结构将星系内的星体凝聚在一起。一旦这样的小型星系过于接近银河系，其多数恒星将被银河系引力吸引，成为银河系的一部分，仅剩下小型星系的内核。银河系应当是远古时期吞噬了数百个小型星系，才增长至现在这一体积规模。

德国的科学家首次探测到暗物质像胶水一样连接宇宙巨大的星系团，并发现这种“宇宙的骨架”。德国慕尼黑大学天文台的约尔格·迪特里希及其研究团队已探测到一个超星系团的丝状物中的暗物质成分。这个超星系团名为“阿伯尔222223”，距地球约27亿光年。这是在宇宙中支撑宇宙网的基本架构暗物质再次被清楚地探测到。一个丝状宇宙呈现在我们面前。

巨大丝状物产生的引力使得从地球发射至遥远星系的光束发生弯曲。迪特里希的研究团队利用这种光束，计算出“阿伯尔222223”超星系团丝状物的质量并绘制出它的形状。附近正常物质的炽热气体发出的X射线表明，正常物质是该超星系团丝状物的组成部分，但仅占其质量的

10%。其余部分一定是暗物质。

这个巨型暗物质“宇宙桥”

存在于Abell223星团与Abell222星团之间。研究人员认为细长的宇宙丝酷似一种神奇的粘合剂，将宇宙间的星团紧紧连在一起，科学家们发现暗物质存在类似“胶水”的属性，连接在多个星系或者星系团之间，扮演着一种大尺度结构的角色。约尔格·迪特里希认为：“在此之前，我们已经通过引力透镜效应发现了由暗物质构成的宇宙桥梁的存在，探测到令人信服的暗物质细丝结构。”科学家认为由暗物质构成的宇宙细丝可以被认为是一种“胶”的状态，它们的存在将更多、更大的星系团联系在一起。

科学家通过对宇宙的观察发现整个宇宙就像一张复杂的网，所有的恒星和星系都附着在它之上。宇宙之网是构筑宇宙的框架。它主要由暗物质构成，但是这些暗物质除了引力作用之外，不存在其他任何的相互作用。在宇宙逐渐演化的过程中，出现了巨大的由物质聚集形成的纤维状结构。更为神秘的是：这个庞大的宇宙一直在加速膨胀，而这种膨胀的驱动力来自暗能量。占宇宙96%以上的暗物质与暗能量影响着宇宙之网的演化，成为宇宙的决定力量。

现在科学家们正打算深入其中的细节。暗物质和暗能量的性质是什么？

宇宙之网是如何精确组织的？宇宙之网张开的范围从单个星系一直延伸到了可观测宇宙的边界。它的演化描绘着我们今天看到的、一直可以追溯到大爆炸的复杂性。同时它也在简约的宇宙学理论和丰富多彩的星系、星系团天体物理学之间架起了桥梁。

细胞中的丝状结构

丝状构成，不仅仅在宇宙大结构尺寸中普遍存在，而且在生物界也是普遍存在的。

传统宇宙大爆炸学说认为，万物都是由一个比电子还小、密度极大、温度特别高的奇点爆炸而来的。这让人提出很多疑问并感到困惑，问题在于这个奇点外面是否有空间，以及真正的爆炸机理在那里。现实中万物的生成，比如植物由种子变成参天大树，其实都需要吸收外面的营养，动物从小到大的生长也依赖于一个外部适度的营养环境。

我们的宇宙有没有外面能量的介入呢？目前很多证据证明存在多平行宇宙，就是我们的宇宙之外还有很多的宇宙，当然也包含一个更大的母体宇宙。在此前提下，如果我们的宇宙从外部吸取物质，就很容易理解，宇宙大爆炸的理论很容易借此得到质疑。

通过以上网状结构对比，我们发现宇宙网状结构与细胞存在某些类似性，细胞的结构具有量子力学的天然性，这些逻辑说明从微观到宏观宇宙拥有明显的秩序。从微小的奇点爆炸到目前137亿宇宙的大爆炸学说存在着严重的逻辑缺陷。如果假设宇宙在诞生之初借助更大宇宙（比如几万亿光年的宇宙）空间的物质、能量聚合而成，一个多层级的、不断变化、自身转动的大宇宙就会展现在我们面前。这种新的物理学假说比现有物理学更能够科学的解释比如暗物质、暗能量、黑洞等宇宙之谜等。