宇宙和暗物质

航亿苇

20世纪主流科学家的意见是宇宙起源于一次大爆炸。据说那是在150亿或120亿年前，大爆炸形成了时间、空间和物质。数学物理教授图罗克最新提出的“开放暴胀”理论认为，宇宙最初是一个像豌豆大小的物体，悬浮于一片没有时间的真空，“豌豆”状的宇宙存在的时间与“大爆炸”相隔一个极短瞬间。他认为，“豌豆”状的宇宙在大爆炸前的瞬间内经历了被称为“暴胀”的极其快速的膨胀过程。根据大爆炸理论，宇宙由于爆炸不断膨胀，膨胀到一定程度又将坍塌，然后整个宇宙乌呼哀哉，所有的一切宣告消亡。虽然科学家宣称宇宙的消亡也要有一二百亿年以上的时间，但是却把人类所谓“永恒”的信念彻底打碎。基于宇宙最终消亡这一判断,使不少人对于生命的存在感到失望，如果一切都将完结，所有的善与恶又有什么意义?

其实大爆炸和大坍塌的理论，均没有很好地解决宇宙的起源和宇宙的生命问题。大爆炸的理论,是基于一种假说,从这个假说推论出来的，确实说明了一部分宇宙问题。但是，它不能在所有的宇宙现象中自圆其说，例如关于黑洞，又比如某些观测结果似乎证明有更久远，即比银河“年龄”更长的宇宙天体存在，再如时间的不对称性等等。最近几年，一些天文学家又认为，宇宙将永远向外膨胀，即使膨胀的速度会放慢，但绝不会最后走向大坍塌。英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金也改变了对宇宙的起源和归宿的看法，认为宇宙最终将无限地膨胀下去，而不是膨胀到一定程度后在引力作用下收缩。

在大爆炸理论之前，曾经有一个原子汤或混沌汤的概念，认为宇宙存在一种基本物质。正是这种物质的存在，才使得光子或电磁波得以传播。但这种理论架构过于笼统，很多推论与天文学观测结果不符，结果被大爆炸理论取而代之；而大爆炸理论，可以说是众多观测和实验结果的总结，因此得到众多科学家的认同，建立了大爆炸宇宙模型。可是，大家没有想到模型建立之后，又因为新的观测和实验结果证明它并非像原来设想的一样完善，所以客观上要求人们推翻这个理论，重新寻找正确的宇宙模型。但是方向在哪儿呢?笔者认为应该从宇宙暗物质(反物质)和超核能量方面寻找答案。

暗物质(反物质)相对于正物质而言。现代科学研究已经推论出暗物质的存在，但却从来没有得到证明。我们居住的世界，一切可见的宇宙天体，都属于正物质，通常所说的宇宙，就是正物质构成的。但是除了正物质以外，还可能存在反物质，它和正物质完全相反，就像正负电子一样，如果相遇，就会化为乌有，并且在化为乌有的同时，变成光(注意，光又可以转变为能)。也有大爆炸理论家认为，宇宙开始大爆炸的时候，同时产生正反物质，两种物质由于相互分离，就形成了正反宇宙。我们正宇宙的任何物质不能进入反宇宙，否则就会化为乌有，同样反宇宙的物质也不能进入正宇宙，不然同样化为乌有。这种理论有助于解释宇宙中的一些奇怪现象，但却难以得到实证。

在宇宙中还有一种奇特的现象。科学家计算出某种类星体爆炸产生的能量，远超过核爆炸能量的倍数，甚至达到1000倍以上。这说明宇宙中有一种能量超过核能，但属于什么能量，人类尚不清楚。人类已知的最高能量是核能，太阳就是通过热核反应，产生强烈的光和热，为类地行星提供生命的可能。在观测到超核能量的同时，一些证据还表明，宇宙中一些物体的运动速度超过光速，而一般的看法是光速是宇宙速度的极限。是什么原因促使物体的运动速度超过光速呢?

我们还需要注意的是来自实验室的报告，这就是夸克。夸克是已知的最小物质，它们构成了强子、核子，强子、核子又进一步构成了原子，在原子的基础上，再形成普通的物质世界。在实验室中，我们可以看到强子,但组成强子的一个个单独的夸克，却谁也不能看到。这是什么原因?科学家无法解释。

现在我们这样来加以设想。首先，我们坚决地否定传统大爆炸理论，然后我们说宇宙原来就存在一种奇异的物质，这就是反物质或暗物质。这种物质没有重量、能量和空间，也没有时间，它为何存在，什么时候存在，我们难以理解，或许，我们可以称之为混沌。混沌因为没有重量、能量、空间和时间四个要素，因而存在，以致我们没有办法问它为什么。它可能从一开始就存在了，是真正的永恒。然而，它却又实实在在是宇宙的基础。

大约150亿～120亿年前,暗物质由于自身一个特殊过程，产生了大量的能量。这个过程类似水中产生气泡一样，这些能量就是夸克或更小的物质单位，是最基本的正物质。它们大量地从暗物质中溢出，并且相互进行比核子反应更剧烈的连锁反应，类似于大爆炸，却又不同于大爆炸，并且急剧地聚合，就变成相对随意的强子和核子，然后就变成各种相对稳定的物质单位——原子，于是我们现今的正宇宙就开始了,重量、时间和空间也都随能量的产生开始了。正宇宙开始的阶段，就已经有了一个很大的空间，由于能量不停地相互作用，所以宇宙开始的景象非常壮观：不同的原子随着一个个类似漩涡的运动进行聚集，那时，银河的中心是一些最大的漩涡，变成最大的引力源。散布在银河中心以外的小漩涡，则逐渐变成恒星，跟随着恒星的则是更小的漩涡，它们变成行星或更小的星体。与此同时,银河中心、恒星及行星也在旋转过程中抛出部分物体，或由于星体相撞，产生奇怪又复杂的天体。由于恒星拥有的物质过多，自身引力强大的挤压作用，很快点燃了物质的热核反应，使恒星纷纷变成燃烧的天体。而那些行星则由于自身引力不足以自动产生热核反应，故而都变成冷天体。

在银河的中心,由于这个大漩涡在自身能量的引导下进行的热核反应过快,所以很快就将物质的能量用完，最终将银河中心变成—个巨大的黑洞。在黑洞的中心,物质一方面失去热核能量，另一方面又由于黑洞的特殊性质，沿着漩涡的中心轴向宇宙的深处喷射能量，从而产生新的正宇宙。因此，物质世界一经产生，就没有终点,会永恒地存在下去。

在银河系整体上，由于引力、斥力、离心力和旋转的关系，就产生了宇宙膨胀现象，膨胀速度在银河开始的时候非常快，但后来却越来越慢，到一定的时候,可能接近于零。

银河系的恒星，到一定的时候，也会坍塌,变成比银河中心小得多的黑洞。黑洞产生以后，会吃掉一部分行星以下的星体。黑洞本身，在自身的压力释放完毕以后，就转化为暗物质，因为它的能量不复存在。但正物质世界，因为它的存在，仍然获得新的生命。当银河系消亡的时候，部分残留的天体，会因为失去银河系的引力而变成漂浮的天体，最终与另外的银河系重新组合，形成新的引力系统。与此同时，在暗物质世界却也仍然会产生新的银河系，但这种银河系，不会在现有银河系附近产生，凭借人类现代观测技术,也难以看到，即使能看到,也需要等待上百亿年以后。

宇宙中的超核爆炸，最有可能的是暗物质与正物质之间的一种特殊过程，所以才产生那种不可思议的宇宙现象。宇宙中的奇异速度，同样与暗物质有关。可能的情形是正物质突然走进暗物质，但暗物质又不与正物质完全吻合，所以正物质并不化为乌有。由于暗物质的时间、空间和能量均为零,所以我们观测到的天文速度就超过了光速。

从化学元素周期表上我们得知，越是原子量大的元素越容易分解，在元素周期表后面的人造元素，有些只能存在很短的时间。元素通过人工的方法，都可以互相转化。当所有的物质都变成氦的时候，就意味着物质能量最后的衰竭。热力学第二定律告诉我们，物质的能量遵从熵变，这也就是说，物质本身有从能量转化为非能量的需要。因此，在一定的范围内，如一个太阳系或一个银河系，最终的结局是要面临死亡的，尽管它们从生到死的距离或时间相当长，但这种死亡并不意味着全部正物质的死亡。

所有银河系的出生与死亡时间,都不是完全相等的,并且新的银河系，正在距我们上百亿光年的地方诞生着。正物质的基本点在于能量，而能量是可以反复转换的。正负电子转化为光，是能量转换的一个重要形式。正因为如此，我们完全没有必要绝对地悲观，认为所有的一切都将化为乌有。了解到暗物质世界,也就了解到了人类的真正未来，宇宙的真正未来。