流浪地球】作者说｜暗物质

2019-03-26 09:53 中国建材工业出版社

随着《流浪地球》的热播，

人们对宇宙也充满了好奇，

浩瀚的宇宙，有多少谜题等着我们解开呢？

看看《暗物质与宇宙模型》的作者怎么说。

暗物质是当今科学界面临的前沿问题，被认为是21世纪最重要的科学谜团之一。暗物质粒子与标准模型所预测的61种基本粒子均不吻合，探测和研究暗物质粒子会在物理学和天文学等方面取得巨大突破。因此，美国、欧洲、中国、日本所列出的21世纪基本科学前沿问题中，暗物质均排在第一位。

几十年来，多种暗物质模型被提出，各种暗物质候选者均有一定的合理性，但都还仅仅是候选者。大量的暗物质探测实验已被建设，大量的人力、物力和财力被投入，然而物理学家们依旧两手空空。暗物质在宇宙中普遍存在，并远远超过可见物质，然而仍无法探测到，因此，需要思考其原因并重新审视暗物质构成。

暗物质的探索和研究已经走入误区。普遍认为暗物质不与电磁力产生作用，然而，暗物质不仅与普通物质相互吸引，而且暗物质密度变化能使电磁波偏折，这表明暗物质参与电磁作用。因此，笔者搜集相关物理学和天文学观测证据，重新审视暗物质的构成，撰写了《暗物质与宇宙模型》一书。这是一部关于物理学、天文学全新架构的专著，全面论述了暗物质、场、量子物理与宇宙模型。

经典物理学被认为无法解释高速物理现象和微观世界物理现象。这本书采用暗物质完全统一了经典物理和现代物理。研究发现暗物质是连接宏观世界与微观世界的纽带，也是低速物理通向高速物理的桥梁，更是跨越经典物理和现代物理巨大鸿沟的有效工具。暗物质的研究，将成为探寻物理学本质与宇宙奥秘的钥匙。

这本书首先解决了暗物质是什么的问题。给出了暗物质存在证据，明确暗物质的特性，论断得到暗物质内部结构，建立了暗物质的电子偶模型。一个暗物质粒子中包含一对正反粒子，而暗物质主要成分是电子偶。在一定条件下，电子偶和电子对可以相互转化，即暗物质和可见物质可以相互转化。一个电子偶内含有一对正负电子，电子偶间存在瞬时库伦力、瞬时洛伦兹力、瞬时取向力和瞬时诱导力，总体上吸引力和推斥力相互平衡。电磁波无法探测到暗物质的原因并不是暗物质不参与电磁作用，而是暗物质只能传递而无法反射电磁波是暗物质“暗”的根本原因，但可通过电磁波速度变化和方向偏折探测暗物质的密度变化。

其次，这本书解决了什么是场的问题。采用暗物质电子偶模型对各种场的性质与产生机理进行系统论述。电场、磁场、电磁场和引力场分别由电子偶规律极化、定向偏转、诱导震荡和密度变化形成，实现暗物质与各种场物质合理统一。没有可见物质影响时，暗物质本身不能形成场。当受到外界物质影响时，产生不同的势能，并形成各种场，即各种场是暗物质的不同势能。暗物质因为电荷存在而极化，进而产生电势能并形成电场。暗物质因为电流或磁性物质存在而轨道偏转，进而产生磁势能并形成磁场。暗物质因为可见物质密度提高，进而产生引力势能并形成引力场。当各种场变化时，存在着动能和势能的转化过程，在变化的过程中会以波的形式传递能量，暗物质密度变化会传递引力波；而电场和磁场的变化会传递电磁波。暗物质本身也具有内能，通过一定的电磁波（即微波背景辐射）进行能量交换。引力始终指向暗物质密度升高最大的方向是可见物间只存在引力而不存在斥力的基本原因。暗物质无处不在的存在以及可见物质致使暗物质密度梯度变化是引力场及其超距传递的物质原因。引力波是暗物质疏密变化而传递的纵波，并不是与电磁波类似的具有偏振态的横波。引力波并不是所预测的面波，而是一种能量衰减极快的体波，这是引力波极难直接探测的根本原因。