宇宙和暗物質

航億葦

20世紀主流科學家的意見是宇宙起源于一次大爆炸。據說那是在150億或120億年前，大爆炸形成了時間、空間和物質。數學物理教授圖羅克最新提出的“開放暴脹”理論認為，宇宙最初是一個像豌豆大小的物體，懸浮于一片沒有時間的真空，“豌豆”狀的宇宙存在的時間與“大爆炸”相隔一個極短瞬間。他認為，“豌豆”狀的宇宙在大爆炸前的瞬間內經歷了被稱為“暴脹”的極其快速的膨脹過程。根據大爆炸理論，宇宙由于爆炸不斷膨脹，膨脹到一定程度又將坍塌，然后整個宇宙烏呼哀哉，所有的一切宣告消亡。雖然科學家宣稱宇宙的消亡也要有一二百億年以上的時間，但是卻把人類所謂“永恒”的信念徹底打碎。基于宇宙最終消亡這一判斷,使不少人對于生命的存在感到失望，如果一切都將完結，所有的善與惡又有什么意義?

其實大爆炸和大坍塌的理論，均沒有很好地解決宇宙的起源和宇宙的生命問題。大爆炸的理論,是基于一種假說,從這個假說推論出來的，確實說明了一部分宇宙問題。但是，它不能在所有的宇宙現象中自圓其說，例如關于黑洞，又比如某些觀測結果似乎證明有更久遠，即比銀河“年齡”更長的宇宙天體存在，再如時間的不對稱性等等。最近幾年，一些天文學家又認為，宇宙將永遠向外膨脹，即使膨脹的速度會放慢，但絕不會最后走向大坍塌。英國著名理論物理學家斯蒂芬·霍金也改變了對宇宙的起源和歸宿的看法，認為宇宙最終將無限地膨脹下去，而不是膨脹到一定程度后在引力作用下收縮。

在大爆炸理論之前，曾經有一個原子湯或混沌湯的概念，認為宇宙存在一種基本物質。正是這種物質的存在，才使得光子或電磁波得以傳播。但這種理論架構過于籠統，很多推論與天文學觀測結果不符，結果被大爆炸理論取而代之；而大爆炸理論，可以說是眾多觀測和實驗結果的總結，因此得到眾多科學家的認同，建立了大爆炸宇宙模型。可是，大家沒有想到模型建立之后，又因為新的觀測和實驗結果證明它并非像原來設想的一樣完善，所以客觀上要求人們推翻這個理論，重新尋找正確的宇宙模型。但是方向在哪兒呢?筆者認為應該從宇宙暗物質(反物質)和超核能量方面尋找答案。

暗物質(反物質)相對于正物質而言。現代科學研究已經推論出暗物質的存在，但卻從來沒有得到證明。我們居住的世界，一切可見的宇宙天體，都屬于正物質，通常所說的宇宙，就是正物質構成的。但是除了正物質以外，還可能存在反物質，它和正物質完全相反，就像正負電子一樣，如果相遇，就會化為烏有，并且在化為烏有的同時，變成光(注意，光又可以轉變為能)。也有大爆炸理論家認為，宇宙開始大爆炸的時候，同時產生正反物質，兩種物質由于相互分離，就形成了正反宇宙。我們正宇宙的任何物質不能進入反宇宙，否則就會化為烏有，同樣反宇宙的物質也不能進入正宇宙，不然同樣化為烏有。這種理論有助于解釋宇宙中的一些奇怪現象，但卻難以得到實證。

在宇宙中還有一種奇特的現象。科學家計算出某種類星體爆炸產生的能量，遠超過核爆炸能量的倍數，甚至達到1000倍以上。這說明宇宙中有一種能量超過核能，但屬于什么能量，人類尚不清楚。人類已知的最高能量是核能，太陽就是通過熱核反應，產生強烈的光和熱，為類地行星提供生命的可能。在觀測到超核能量的同時，一些證據還表明，宇宙中一些物體的運動速度超過光速，而一般的看法是光速是宇宙速度的極限。是什么原因促使物體的運動速度超過光速呢?

我們還需要注意的是來自實驗室的報告，這就是夸克。夸克是已知的最小物質，它們構成了強子、核子，強子、核子又進一步構成了原子，在原子的基礎上，再形成普通的物質世界。在實驗室中，我們可以看到強子,但組成強子的一個個單獨的夸克，卻誰也不能看到。這是什么原因?科學家無法解釋。

現在我們這樣來加以設想。首先，我們堅決地否定傳統大爆炸理論，然后我們說宇宙原來就存在一種奇異的物質，這就是反物質或暗物質。這種物質沒有重量、能量和空間，也沒有時間，它為何存在，什么時候存在，我們難以理解，或許，我們可以稱之為混沌。混沌因為沒有重量、能量、空間和時間四個要素，因而存在，以致我們沒有辦法問它為什么。它可能從一開始就存在了，是真正的永恒。然而，它卻又實實在在是宇宙的基礎。

大約150億～120億年前,暗物質由于自身一個特殊過程，產生了大量的能量。這個過程類似水中產生氣泡一樣，這些能量就是夸克或更小的物質單位，是最基本的正物質。它們大量地從暗物質中溢出，并且相互進行比核子反應更劇烈的連鎖反應，類似于大爆炸，卻又不同于大爆炸，并且急劇地聚合，就變成相對隨意的強子和核子，然后就變成各種相對穩定的物質單位——原子，于是我們現今的正宇宙就開始了,重量、時間和空間也都隨能量的產生開始了。正宇宙開始的階段，就已經有了一個很大的空間，由于能量不停地相互作用，所以宇宙開始的景象非常壯觀：不同的原子隨著一個個類似漩渦的運動進行聚集，那時，銀河的中心是一些最大的漩渦，變成最大的引力源。散布在銀河中心以外的小漩渦，則逐漸變成恒星，跟隨著恒星的則是更小的漩渦，它們變成行星或更小的星體。與此同時,銀河中心、恒星及行星也在旋轉過程中拋出部分物體，或由于星體相撞，產生奇怪又復雜的天體。由于恒星擁有的物質過多，自身引力強大的擠壓作用，很快點燃了物質的熱核反應，使恒星紛紛變成燃燒的天體。而那些行星則由于自身引力不足以自動產生熱核反應，故而都變成冷天體。

在銀河的中心,由于這個大漩渦在自身能量的引導下進行的熱核反應過快,所以很快就將物質的能量用完，最終將銀河中心變成—個巨大的黑洞。在黑洞的中心,物質一方面失去熱核能量，另一方面又由于黑洞的特殊性質，沿著漩渦的中心軸向宇宙的深處噴射能量，從而產生新的正宇宙。因此，物質世界一經產生，就沒有終點,會永恒地存在下去。

在銀河系整體上，由于引力、斥力、離心力和旋轉的關系，就產生了宇宙膨脹現象，膨脹速度在銀河開始的時候非常快，但后來卻越來越慢，到一定的時候,可能接近于零。

銀河系的恒星，到一定的時候，也會坍塌,變成比銀河中心小得多的黑洞。黑洞產生以后，會吃掉一部分行星以下的星體。黑洞本身，在自身的壓力釋放完畢以后，就轉化為暗物質，因為它的能量不復存在。但正物質世界，因為它的存在，仍然獲得新的生命。當銀河系消亡的時候，部分殘留的天體，會因為失去銀河系的引力而變成漂浮的天體，最終與另外的銀河系重新組合，形成新的引力系統。與此同時，在暗物質世界卻也仍然會產生新的銀河系，但這種銀河系，不會在現有銀河系附近產生，憑借人類現代觀測技術,也難以看到，即使能看到,也需要等待上百億年以后。

宇宙中的超核爆炸，最有可能的是暗物質與正物質之間的一種特殊過程，所以才產生那種不可思議的宇宙現象。宇宙中的奇異速度，同樣與暗物質有關。可能的情形是正物質突然走進暗物質，但暗物質又不與正物質完全吻合，所以正物質并不化為烏有。由于暗物質的時間、空間和能量均為零,所以我們觀測到的天文速度就超過了光速。

從化學元素周期表上我們得知，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時間。元素通過人工的方法，都可以互相轉化。當所有的物質都變成氦的時候，就意味著物質能量最后的衰竭。熱力學第二定律告訴我們，物質的能量遵從熵變，這也就是說，物質本身有從能量轉化為非能量的需要。因此，在一定的范圍內，如一個太陽系或一個銀河系，最終的結局是要面臨死亡的，盡管它們從生到死的距離或時間相當長，但這種死亡并不意味著全部正物質的死亡。

所有銀河系的出生與死亡時間,都不是完全相等的,并且新的銀河系，正在距我們上百億光年的地方誕生著。正物質的基本點在于能量，而能量是可以反復轉換的。正負電子轉化為光，是能量轉換的一個重要形式。正因為如此，我們完全沒有必要絕對地悲觀，認為所有的一切都將化為烏有。了解到暗物質世界,也就了解到了人類的真正未來，宇宙的真正未來。