Page 169 - 万物皆模式

第八章 稳恒态宇宙

底是什么？宇宙依靠什么来对抗万有引力而不至于发生大坍塌？
在可观察的宇宙局部区域，牛顿的引力定律使天体的运行秩序良好，圆周运动产
生的离心力就足以与万有引力达至均衡。月亮绕着地球转，地月系统绕着太阳转，太

阳系绕着银河系中心黑洞转，银河系则绕着一个未知的中心在转。只要万有引力方向
与速度矢量方向形成一个大的夹角，动能与势能就可以发生完美转换，稳定的椭圆绕
行结构在天体运行中司空见惯。圆周运动是椭圆绕行的一个特例，在这种情况下，万
有引力只改变运动矢量方向，而不改变其标量大小。

宇宙架构是一个小系统绕着另一个更大系统旋转的多层次架构，但旋转不可能是
构造宇宙的唯一形式。到了某一个足够大的宇宙尺度，还必须有另外的形式，宇宙才
能形成稳定的大尺度蜂窝结构。形成宇宙大尺度蜂窝结构的因素包括两个，一个是距
离平方反比规则在宇宙大尺度上使引力按指数衰减的影响，另一个是暗能量的万有引

力效应。
在宇宙大尺度上真空的量子涨落不均匀，在宇宙空洞中的万有引力效应比其他地
方更强一些。配合距离平方反比规则，就更容易形成宇宙大尺度的稳定蜂窝结构，使
物质、暗物质在宇宙大尺度上不必全部聚集在一起。

蜂窝状稳恒态宇宙模型是物质、暗物质、暗能量达到引力均衡的结果，在宇宙大
尺度上，这种引力的均势会形成一个引力分割的现象，也就是说，存在一个相互联结
的零引力泡沫结构，它与物质、暗物质的蜂窝状分布相对应，这样的结构使宇宙能稳
定存在。

在爱因斯坦引力场方程中，假设了宇宙常数具有反引力效果，这显然违背牛顿引
力定律，而牛顿引力定律是经过无数实验验证正确的定律，否定牛顿引力定律的代价
实在是太大了。在真实世界中，不但物质具有引力效应，反物质也具有引力效应，反
物质并没有反引力，那么谁能断定暗能量就一定具有反引力效应呢？

在本书的量子涨落模型中，暗能量同样具有引力效应。只要物质、暗物质、暗能
量是真实的，根本不需要假设反引力存在，仅凭引力的距离平方反比规则与暗能量的
引力效应就可以使宇宙在大尺度上达成均衡。
宇宙空洞中的暗能量与其他区域差异越大，这种均势就越容易达成，宇宙的蜂窝

结构就越细密；宇宙空洞中的暗能量与其他区域差异越小，宇宙的蜂窝结构就越稀
疏。但不管哪种情况，只要暗能量具有引力效应，都能得到蜂窝状稳恒态宇宙，这是
能用数学模型来推演的。
宇宙在大尺度上的这种力学均衡，是一种动态的均衡，宇宙蜂窝状结构其实也在

运动变化，并非一个静态结构，宇宙大尺度结构的变化规则有一个运动惯性与总体引
力场分布的演化规则，如同银河系的螺旋结构一样，这个螺旋是运动的。

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