题目

为什么宇宙中的星球都是不会掉,而且还会运动,这是从哪里得到的力,这得到的力量又是怎么产生的
那万有引力又是怎么产生的呢,物质是怎么出现的呢
从人脑来将是很难解开悖论问题的,因为没有天赋

提问时间：2021-03-25

答案

暗能量
什么叫暗能量?它是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量,宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量来推动的.之所以暗能量具有如此大的力量,是因为它在宇宙的结构中约占73%,占绝对统治地位.暗能量是近年宇宙学研究的一个里程碑性的重大成果.支持暗能量的主要证据有两个.一是对遥远的超新星所进行的大量观测表明,宇宙在加速膨胀.按照爱因斯坦引力场方程,加速膨胀的现象推论出宇宙中存在着压强为负的"暗能量".另一个证据来自于近年对微波背景辐射的研究精确地测量出宇宙中物质的总密度.我们知道所有的普通物质与暗物质加起来大约只占其1/3左右,所以仍有约2/3的短缺.这一短缺的物质称为暗能量,其基本特征是具有负压,在宇宙空间中几乎均匀分布或完全不结团.最近WMAP数据显示,暗能量在宇宙中占总物质的73％.值得注意的是,对于通常的能量（辐射）、重子和冷暗物质,压强都是非负的,所以必定存在着一种未知的负压物质主导今天的宇宙.
宇宙的运动都是旋涡型的,所以暗能量总是以一种旋涡运动的形式出现.所以,在暗能量的旋转范围内能形成一种旋涡场,我们称之为暗能量旋涡场,简称为旋涡场.我们用En来表示太阳系的暗能量,用Ep来表示物质绕太阳系中心运动的总动能.当En=Ep时,太阳系旋涡场处于平衡状态,它既不会膨胀也不会收缩.但当En衰退时,太阳系旋涡场就会收缩,太阳系中所有的行星就会向太阳靠近.

要提及暗能量,我们不得不先提及另外一个和它密切相关的概念——暗物质,之所以将其称之为暗物质而不是物质就是因为它与一般的普通物质有着根本性的区别.普通物质就是那些在一般情况下能用眼睛或借助工具看的见、摸得着的东西,小到原子、大到宇宙星体,近到身边的各种物体远到宇宙深处的各种星系.普通物质总是能与光或者部分波发生相互作用或者在一定的条件下自身就能发光、或者折射光线,从而被人们可以感知、看见、摸到或者借助仪器可以测量得到,但是暗物质恰恰相反,它根本不与光发生作用更不会发光,因为不发光又与光不发生任何作用,所以不会反射、折散或散射光即对各种波和光它们都是百分之百的透明体!所以在天文上用光的手段绝对看不到暗物质,不管是电磁波、无线电还是红外射线、伽马射线、X射线这些统统都毫无用处,故尔不被人们的感知所感觉也不被目前的仪器所观测,故此为了区分普通物质和这种特殊的物质而将这种特殊的物质称之为“暗物质”.

“暗能量”相比较暗物质更是奇特的有过之而不及,因为它只有物质的作用效应而不具备物质的基本特征,所以都称不上物质故尔将其称之为“暗能量”,“暗能量”虽然也不被人们所感觉也不被目前各种仪器所观测,但是人们凭借理性思维可以预测并感知到它的确存在.

特别是近几年来,由于微波背景辐射的细致观测(WMAP的精密数据,Supernovae Ia的数据),呈现以下一些惊人的观测结果和数据：

a) 宇宙年龄是137±2亿年
b) 哈勃常数是0.71±公里/秒/Mp c
c) 宇宙呈现以下结构,宇宙总质量(100%)≌重子+轻子(4.4%)+热暗物质(≤2%)+冷暗物质(≈20%)+暗能量(73%),而总密度Ω0=1.02±0.02,亦即恰好差不多等同于平直空间所要求的临界密度.（这个公式的意思是,在整个宇宙中我们目前所看到的星系只占整个宇宙的约 4%左右,其余约96%的物质都是我们看不见、不了解的东西.）
d) “暗能量”将呈现一些前所未有的一些全新的性质：

物质的状态方程由P=Wρn所表示,(其中P是压力,ρ是密度,W是某一常数,n是某一数值),普通物质W≥0,P≥0,ρ≥0,这就意味着物质所产生的压力表现为正数、正值.

而暗能量的状态方程中的却是,W = -1.这则意味着“暗能量”的压力是负数、负值,压力是正值时就是我们所长说的“压力概念”,这很好理解,物质的密度越大压力则越大,而负值的压力就不是通常所说的压力了,而是人们常说的“吸力”更为关键的是这种负压力P却“负”得很大,大的让人不敢想象?!

这究竟是什么样的物质为什么会呈现这样的特质?这会不会是一种人类尚没有发现、更不曾知道的、全新的物质形态?有人寓言,这种新的物质形态的一经出现和被发现必将导致物理学理论的新的大突破和新的革命!

关于暗能量概念的起源,我们还得追溯到科学巨匠爱因斯坦他在1915年的相对论中提出一组引力方程式,方程式的结果都预示着宇宙是在做永恒的运动,这个结果与爱因斯坦的宇宙是静止的观点相违背,为了使这个结果能预示宇宙是呈静止状态爱因斯坦又给方程式引入了一个项,这个项就是现在人们称之为的 “宇宙常数”.

1997年12月,作为“大红移超新星搜索小组”的成员的哈佛大学天文学家罗伯特·基尔希纳根据超新星的变化显示,宇宙膨胀速度非但没有在自身重力下变慢反而在一种看不见的、无人能解释的、神秘力量的控制、推动下变快,问题是无人知道这个神秘力量是什么?更无人知道为什么是变快而不是变慢?这是出于什么原因?它是如何发生的?关于这种力量及其载体至今无人能知晓,人们只是猜测：我们现在所处的这个宇宙可能处于一种目前人类还不了解、还未认识到的继目前物质的固态、液态、气态、“场态”之后另一种物质状态的物质控制、作用之下,这种物质不同于普通物质的一切属性及其存在和作用机制,这种“物质”因其绝对不同于人们所熟知的普通物质态,故尔科学家为了区分它们暂且将它称之为“暗物质”、将其具备的作用称之为“暗能量”,“暗物质”、“暗物质”就成为当今天文学界、宇宙学界和物理学界等等科学界中最大的谜团之一.

后来人们经过哈勃空间望远镜观测发现,事实上宇宙是在不断膨胀着的并且这一观测结果完全与引入“宇宙常数”之前的引力方程的计算结果相符合,爱因斯坦得知“实际上的宇宙是在膨胀着的”这个消息后非常后悔,因此他认为：“引入宇宙常数是我这一生所犯的最大错误!”此后那个“宇宙常数”便被人们所遗忘,后来的一次天文探测表示那个宇宙常数不但不等于零而且趋向无穷大,这就预示着宇宙中存在着某种“巨大的东西”,此后这个“宇宙常数”被赋予“暗能量” 的含义.近年来的科学家们一再通过各种的观测和计算证实,暗能量在宇宙中的确约占到73％暗物质约占到23％普通物质仅占到4％,这可是一个惊人的数字和消息,这将预示着我们现在看到的宇宙、认识到的宇宙只占整个宇宙的4%的比例,而占96%(57年诺贝尔奖得主李政道先生甚至还认为是99%以上)的东西竟然是不为我们所知道的.关于暗物质和暗能量的客观存在性57年诺贝尔奖得主李政道先生在他所著的《物理学的挑战》中已经详细而全面的论证了在这里限于篇幅,我不在作论述.

在新世纪之初美国国家研究委员会发布一份题为《建立夸克与宇宙的联系：新世纪11大科学问题》的研究报告,科学家们在报告中认为,暗物质和暗能量应该是未来几十年天文学研究的重中之重,“暗物质”的本质问题和“暗能量”的性质问题在报告所列出的11个大问题中分列为第一、第二位.

美国航天局在轨道中运行的威尔金森微波仪探测卫星收集到的材料也证明超新星在发生同样的变化.这些变化的含义的确令科学家忐忑不安,因为这将预示着爱因斯坦、霍金等理论家可能都错了,影响并决定整个宇宙的力量不是引力和重力等已知作用力,而是以“宇宙常量”形式存在的“暗能量”和“暗物质”.

所以有人认为,暗能量在宇宙中更像是一种背景和一种“超导体”,它就像是空气相对于人类或者是大海相对于鱼儿一样,故尔在宇宙物理学上它的确表现得更像一个真空,因此也有人把“暗能量”称之为“真空能”.真空是不是就是“暗能量”?“暗能量”是不是就是“真空能”呢?如果真空真是“暗能量”那么就应该具备一切能量的基本属性和基本特征——力量.可见真空是否具备力的特征和力的属性也就成为“暗能量”成为真空的前提条件.

综上所述我们可以看出,所有矛盾的焦点都集中在真空是否具备力的属性这个问题上,如果真空一旦被证明具备力的属性,那么“真空力”就成为独立于万有引力、电磁力、强力和弱力之后在自然界中普遍存在着的第五种自然作用力即“第五种力”；那么真空就是物理学史上已经被抛弃的“以太”；而“以太”其实就是真空的某一种效应；那么真空也就是那个占整个宇宙96%以上的份额并控制着整个宇宙的神秘能量——“暗能量”,这一切的一切就因为真空有力而变为现实、变为可知的、可*纵的东西.故尔真空是否具备力的属性也就成为本文的核心中的焦点,那么真空是否真实或者真正具备力的属性呢?如果具有那么又该如何让它表现、显露出来呢?

众所周知,物理学其本身就是一门以实验为基础的科学,从伽利略的比萨斜塔实验到迈克耳逊——莫雷实验,再到目前高科技下的各种高能物理粒子实验无不说明实验方法在物理学中占据着非常重要的地位并发挥着重要的作用.每一个新理论的背后都必须有着坚实的实验作为后盾,每一个新实验现象的出现也必将引发一套全新的理论体系,所以实验是寻找并证实真空力的属性的主要方法和途径.