昨天是“双11”购物节，在淘宝和天猫国际的网店上购买了几百元的商品，从电视直播的节目中得知阿里巴巴电子商务平台一天的销售额达到了创记录的一千几百亿人民币，不能不惊叹互联网商业的威力，经济学上有一个规模效益原理，神奇的互联网将阿里巴巴集团规模效益最大化的梦想变成了现实，传统的商业模式根本不能做到这点，因此，“芝麻开门是假，互联网开门是真”。互联网已经渗透到经济和社会生活的方方面面，主流的社会意识和非主流的个人观点都在互联网上传播。昨天浏览了琳琅满目的“店家”商品之后，准备写一篇“量子效应递减规律”的文章，但是，互联网上的一篇文章引起了自己的注意，《新科学家》杂志发表了一篇介绍和分析物理学家埃里克·维尔兰德论文成果的文章，读后有了一些想法，于是，将“量子效应递减规律”文章的写作计划排在了后天。昨天沉浸在全球购物狂欢的气氛中，今天上午平静了一下，在胶皮笔记本上记录了下面的文字：

不一定存在所谓的暗物质、暗能量、多维度时空，但是，一定存在暗物质和暗能量现象，多维度时空迹象。如果没有暗物质现象，那么我们很难解释星系和星系团为何如此稳定的问题，我们在星系和星系团中观测到的普通物质、或可见物质的数量远不足以维持它们的稳定，非常有限的可见物质提供的引力不足以将星系和星系团中的天体和其它物体凝聚在一个体系中，一定存在我们没有发现的其它物质，可以将这些未发现的物质定义为“暗物质”，在暗物质的本质没有揭示之前，我们还不能判断“暗物质”究竟是普通物质，还是非普通物质，可以确定的是“暗物质”的数量远远超过普通的可见物质。从哈勃发现宇宙的膨胀到现在的天文学家发现宇宙的加速膨胀、或匀速膨胀，时间的“车轮”已经转过了八、九十年，天文望远镜在不断改进中发展到相当精确的程度，天文学和宇宙学日益成为一门比较精确的自然科学。宇宙的膨胀得到了无数次的证实，已经成为天文学家“固化”的常识，现在的问题是他们不清楚推动宇宙膨胀的“超级力”是什么？物理学家一直在“费尽周折”地寻找推动宇宙膨胀的自然力，但是，自然中的这个基本力总是掩藏了自身的性质，科学家只是暂时将这个未知的神秘力定义为“暗能量”，它可能与一种时空固有的”真空能“有关，也可能与我们未知的其它推动力有关。

多维度时空的概念更多地与微观粒子的存在和运动方式有关，物理学家很难找到多维度时空与宏观天体有关的证据，至少在我们的头脑中，人的身体、地球和太阳、银河系没有“躲藏”在现有时空维度以外的维度中，我们“被嵌入”在一个一维时间和三维空间的“暗箱”中，感觉不到诸如“五维时空”、“六维时空”的存在。但是，粒子的微观时空不同于天体的宏观时空，粒子在量子化的时空中展示了一种“幽灵现象”的量子态行为，粒子除了在我们熟知的“3+1”时空维度中运动以外，也许在额外的维度中“跳进跳出”，比如：从“3+1时空”跳进了“九维时空”、“十一维时空”。我们非常有限的感觉不能发现这些额外的时空，而我们无限的“理性器官”也许可以认知额外的时空维度。人类的感觉器官比不上一些动物，但是，任何动物都没有获得“抽象认识”的能力，理性认识是人类的一个标志，是我们从事科学认识的充分条件，感觉器官只是我们进行科学探知的必要条件。

微小的粒子也许能够“卷曲”在一个额外的时空维度，就像弦理论家描述的那样，一个“能量弦”能够在九个、或十一个时空维度中振动，描述这种振动的是一些“非常态”数学。现在，科科学家围绕着暗物质和暗能量存在与否的争论变得异常激烈，支持暗物质和暗能量存在的科学家形成了一个阵营；反对暗物质和暗能量存在的科学家则形成了另一个阵营。现在，似乎反对阵营的力量更强一些，更多的时候是支持的阵营占据上风。支持的阵营早已发现暗物质和暗能量存在的间接证据，比如：我们看不到暗物质，却观测到它们的引力作用。在物理实验室观测不到，只能在“天文实验室”观测，比如：光线在“暗物质”周围发生了偏转，星系在“暗物质”框架的支撑下形成和汇聚。反对暗物质存在的科学家最近找到了一些新的观测证据，还有一些不寻求观测证据的物理学家则探讨了“替代理论”的可能，多种多样的“替代理论”不是要发现更多的普通物质，将“迷失的普通物质”挖掘出来，而是要发现一种更好的引力理论，这是一种用修改的引力理论取代牛顿和爱因斯坦引力理论的尝试。荷兰阿姆斯特丹大学的理论物理学家埃里克·维尔兰德就是修正引力理论的一位代表，在阿姆斯特丹大学的德尔塔研究所理论物理分部从事研究的维尔兰德在近日发表的论文中提出了“紧急引力”理论。

维尔兰德认为不需要增加一个额外的神秘暗物质，只要将现有规范的引力理论加以修改就可以解释星系中普通物质不足的难题，经过修正的引力理论能够解释星系外侧的恒星为什么围绕星系的中心旋转时速度过快的谜题，按照牛顿和爱因斯坦的引力理论，星系外侧的恒星由于距离星系的中心更远，它们围绕星系中心的旋转速度应该更慢，天文观测的结果不是更慢，而是更快，如何解释其中的“背反现象”昵？物理学家或者要引进暗物质的概念，或者要修改现有的引力理论，似乎也可以寻找一条“中间路线”，即：引进一些暗物质，修改一些现有的引力理论。维尔兰德最新引进的“紧急引力”理论属于对现有引力理论的修正，他认为爱因斯坦的引力理论也许在更大的尺度上发生了偏差，在星系的尺度上，也许爱因斯坦预期的引力行为不适用了，经过一番修正，星系中现有的普通物质数量已经足够，现有的行星和恒星体系能够保持星系的稳定。

本作者发现，物理学家现在研究修正引力理论的热情超过了对“弦理论”的研究，不能由此判断物理学的研究方向发生了“转换”。本作者还发现，在星系中增加普通物质数量和引进暗物质概念符合“等效原理”，只要获得维持星系稳定的解释即可；在星系中增加普通物质、或者引进暗物质概念和修正引力理论之间同样符合“等效原理”，只要能够解释星系的稳定性和恒星运动速度的“异常”即可。本作者在宇宙哲学思考中引进的“等效原理”的确有一些理论分析的价值。本作者一定会关注引力理论的“物理学危机”，“新引力理论”能解决现有引力理论的“危机”吗？这是一种真正的危机，还是一种科学认识能力不足带来的混淆？从牛顿和爱因斯坦引力理论的“危机”中真的能诞生一种“新物理学”吗？我们不知道其中的答案，唯有物理学家未来的探索能揭示其中的奥秘。

（邓如山2016-11-12）

(Howtosolvethemysteryofdarkmatterbycreatingnewgravitationaltheory?)

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