时间：2023-05-29 17:22:37
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇宇宙加速膨胀，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
来自意大利都灵的国家天体物理研究所科学家马西莫・维拉塔（Massimo Villata）认为：描述暗能量显得有些“尴尬”作为标准宇宙学中的特别“元素”，在其之外的领域就没有任何实际意义。马西莫・维拉塔是众多希望解开宇宙加速膨胀之谜的科学家之一，目前该理论涉及到万有引力在暗能量中的行为。在这种情况下，万有引力可能源于星系之间巨大空隙中隐藏的反物质。
星系之间存在的巨大的时空空隙，尤其是位于临近星系的周围时空，存在着宇宙中最大的结构，并组成了我们的宇宙框架，这就是著名的“大尺度丝状结构”，连接着星系与宇宙空洞，也形成了密集的超星系团。现在的问题是，“大尺度丝状结构是否是空无一物或者存在着互斥的反物质”。马西莫・维拉塔最新的关于反物质起源的论文将很快在《天体物理与空间科学》期刊上出版，该文章论述了反物质可能就隐藏在星系间的巨大空隙中，并通过反引力与正物质分离。
通过这个解释我们可以发现，物质与反物质之间存在反引力的作用，其也被广义相对论所预言。在此方案中，物质由正重力荷组成，而反物质由负重力荷组成，其结果是物质与反物质在两种重力荷相互吸引、相互排斥。物质与反物质间的反引力斥力可能非常强大，事实上，马西莫・维拉塔通过计算发现其可能是导致宇宙加速膨胀的原因，并可能消除由暗物质以及暗能量所产生的影响。
这种形式的万有引力产生模式、亦或理论可以解释一些天文观测现象，而从暗能量的角度却不能。最近，科学家观测到本地星系群出现了异常的运动情况，所谓的本地星系群包括了银河系以及周围星系、部分宇宙空间，其结构的重要组成部分便是地球所在的银河系与相邻的仙女座大星系，这些星系和区域结产生了特有的运动速度，表现出与宇宙其他部分存在差异性。
天文学家已经确定出本地星系群三个组成部分的速度特征，其中一个便是著名的仙女座大星系；另一个则是半人马座星系，虽然它的起源目前还不清楚；第三个组成部分是被科学家称为“本地速度异常”的结构，这是因为该部分所产生的引力并不直接作用于任何本地星系群中关键的组成部分。
马西莫・维拉塔认为：与本地星系群中的前两个部分所不同的是，第三个部分的引力在星系群中的并不起作用，但却产生了排斥作用。这个观点存在可能的观测证据支持，科学家注意到在狮子座螺旋星系介于速度异常区与本地星系之间，该星系出现了类似的异常现象。因此，维拉塔对本地星系群中第三个部分，即速度异常区域可能起源于星系群的另外一侧，它在星系群中的作用并不是产生引力互相吸引，而是产生相互排斥作用。
对此，维拉塔计算了应该存在的反物质质量，这些反物质位于星系间的巨大空隙区域，可能导致了本地星系群中速度异常区的反引力作用机制。在这种条件下，反物质的行为就会表现的像我们星系附近存在着的暗能量。如果从更大的尺度上看，星系间存在着越来越多的反物质就可以驱动宇宙的膨胀，而不需要暗能量的参与，在进一步推论可以发现，甚至不需要宇宙大爆炸作为宇宙加速膨胀的第一推动力，而后者则暗示了可能存在一个循环的宇宙模式。
该理论还暗示了我们所生存的宇宙中存在着等量的物质与反物质，这也使标准模型所预言的。而目前科学家正在被正反物质的不对称性所困扰，所观测到的宇宙中几乎都是正物质，该理论也为反物质的大量存在提供了理论基础。维拉塔认为这个发现结果使得反引力可替代暗能量的作用。
暗能量被认为是均匀分布的，因此它可以用来解释宇宙加速膨胀机制。但暗能量理论不能解释本地星系中出现的速度异常区域和反引力效应问题，也不能解释星系群之间在的巨大时空空隙，以及若干个关于在我们银河系之外的相邻星系的一些性质。然而，反物质存在于本地星系群之间巨大时空空隙的理论可以解释加速膨胀所引发的事件，如果在更大的尺度上观察，将所有隐藏于星系间空隙的暗物质纳入计算，该理论还能自洽与宇宙加速膨胀，而不需要暗能量参与宇宙的加速膨胀进程，有趣的“第一推动力”问题同样也没有存在的必要。
但是，将这样的理论通过实践观测得以检验，存在着较大的难度。
有些人认为广义相对论所预测的反引力作用可能不正确，而事实上在该发现报告中也提到了被称为反引力透镜效应的现象。理论上，假设我们拥有一幅坐标清楚的巨大时空之外的星系团3D地图，就很容易分析出视向光线是否收到挤压变形，如果此类现象被证实，那就意味着在星系间巨大的时空空隙存在着非常稠密的反物质堆积。
大约14年前，人们一度以为有了完美的答案：通过对于宇宙背景微波辐射的观测，天文学家最终验证了1929年爱德文哈勃（Edwin Hubble）的猜想，即宇宙诞生于大约137亿年前的大爆炸（Big Bang）。之后，随着宇宙的演化，银河系、太阳系、地球，乃至我们人类自身，都陆续登场。
2006年10月，正是凭借这一重要成就，美国科学家乔治斯穆特（George F Smoot）、约翰马瑟（John C Mather）分享了该年度的诺贝尔物理学奖。
但我们对宇宙的了解，显然也还刚刚开始。就在此一个月后，美国航空航天局（NASA）公布的最新研究结果表明：至少在90亿年前，一种被称为“暗能量”（dark energy）的神秘力量已经存在。
也就是说，在整个宇宙诞生后不到50亿年时，就开始受到暗能量影响。而此前，科学家普遍认为，在宇宙的早期，或许这种力量并不存在，因为那个时候主宰一切的还是我们熟悉的引力。
尽管这一结果仍不能确定地告诉我们宇宙的未来是怎样的，但显然，它为我们彻底理解宇宙的运行规律带来了新的曙光。相关的论文也将发表在2007年2月美国《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）上。
这一研究小组的负责人、美国约翰霍普金斯大学（John Hopkins）教授阿德姆瑞斯（Adam Riess）在接受《财经》记者采访时表示：“我们距离真正了解暗能量仍然很远。但很显然，这是非常重要的一步，因为它给出了更多的‘线索’（clue）。”
宇宙为什么加速膨胀？
暗能量的发现过程极富戏剧性。
按照宇宙大爆炸理论，在大爆炸发生之后，随着时间的推移，宇宙的膨胀速度将因为物质之间的引力作用而逐渐减慢，就像缓慢踩了刹车的汽车一样。也就是说，距离地球相对遥远的星系，其膨胀速度应该比那些近的星系慢一些。
但1998年，美国加州大学伯克利分校（UC Berkeley）物理学教授、劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）高级科学家索尔皮尔姆特（Saul Perlmutter），以及澳大利亚国立大学布赖恩施密特（Brian Schmidt）分别领导的两个小组，通过观测发现，那些遥远的星系正在以越来越快的速度远离我们。
换句话说，宇宙是在加速膨胀，仿佛一辆不断踩油门的汽车，而不是像此前科学家所预测的那样处于减速膨胀状态。
这样一个完全出乎意料的观测结果，从根本上动摇了对宇宙的传统理解。那么到底是什么样的力量，在促使所有的星系或者其他物质加速远离呢？
科学家们将这种与引力相反的斥力来源，称为“暗能量”。但“暗能量”到底意味着什么？至今我们能够给出的，只是一个十分粗略的宇宙结构“金字塔图景”：
我们所熟悉的世界，即由普通的原子构成的一草一木、山河星月，仅占整个宇宙的4％，相当于金字塔顶的那一块。
下面的22％，则为暗物质。这种物质由仍然未知的粒子构成，它们不参与电磁作用，无法用肉眼看到。但其和普通物质一样，参与引力作用，因此仍可能探测到。
作为塔基的74％，则由最为神秘的暗能量构成。它无处不在，无时不在，由于我们对其性质知之甚少，所以科学家还不清楚如何在实验室中验证其存在。惟一的手段，仍然是通过天文观测这种间接手段来了解其奥秘。
对Ia类型超新星（supernova）的爆发进行观测，则是目前最主要观测手段。这种超新星是由双星系统中的白矮星（white dwarf）爆炸形成的，亮度几乎恒定。这样，通过测量其亮度，就可以知道其和地球之间的距离，进而了解其速度。
借助哈勃这样灵敏的天文仪器的帮助，我们至少可以观测到90亿光年之外，即了解宇宙在90亿年前的信息。
霍普金斯大学教授阿德姆瑞斯给我们展示的最新“暗能量”场景如下：
在大爆炸后的初期，宇宙经历了一个急速膨胀阶段。此后，由于暗物质以及物质之间的距离非常接近，在引力作用下，宇宙的膨胀速度开始减速。
然而，至少在90亿年前，宇宙中另外一种力量――表现为排斥力量的暗能量已经出现，并且开始逐步抵消引力作用。
随着宇宙的膨胀，不断增长的暗能量终于在大约50亿至60亿年前超越引力。此后，宇宙从减速膨胀，转变为加速膨胀状态，并且一直持续至今。
爱因斯坦的遗产
中国科学技术大学物理学教授李淼曾经半开玩笑地表示：“有多少暗能量专家，就有多少暗能量模型。”也许这种说法不无夸张之处，但暗能量在理论方面的混沌状况，从中也可见一斑。
其中，最具戏剧性的理论，则是复活爱因斯坦当年提出的“宇宙常数”（cosmological constant）。1917年，被认为是整个20世纪最伟大的科学家阿尔伯特爱因斯坦（Albert Einstein），为了建立一个稳态宇宙模型，最早提出了这个概念。不过，后来就连他本人也承认，“宇宙常数”只是一个错误的概念。
但暗能量的存在，则为宇宙常数提供了新的可能性。如果暗能量就是这个宇宙常数的话，那么它的力量强弱将只和宇宙的大小有关。随着宇宙的膨胀，其体积逐渐增大，因而暗能量也将逐渐增大。最终，它会达到一个临界点，使得宇宙从减速状态变成加速状态，并且一直加速下去。
中国科学院高能物理所研究员张新民在接受《财经》记者采访时指出，迄今为止的观测结果，包括瑞斯最新的结果在内，与爱因斯坦的宇宙常数理论“都很符合”。
但是，宇宙常数距离成为一种确定性的暗能量理论还差得很远。一些科学家半开玩笑地说，按照这种模型，宇宙将一成不变地加速膨胀下去，未免太“枯燥”（boring）了一些。
当然，最为致命的是，按照量子场论计算出来的宇宙常数，比天文观测获得的上限至少也要高出10的120次方倍。
一个最为诡异但不乏科学依据的解释，是“多宇宙论”。观测和理论或许都没有错，事实上，在我们生存的宇宙之外，还存在多到无法计数的其他的宇宙。科学家们可以想像到的宇宙数量不是以万或者亿来计算的，很可能多到10的1000次方个。
每个宇宙都有不同的宇宙常数，而我们恰恰生存在一个宇宙常数很小的宇宙中。仿佛冥冥之中有一个“上帝之手”，把一个适合智慧生命生存的宇宙呈现在我们面前。
但对于这种寄希望多宇宙存在的“人择原理”（anthropic principle），在天文学家和物理学家中间都存在很大的争议。中国科学院高能物理所研究员张新民对《财经》记者说，很多人认为这仅仅是一种猜想而已，还远远谈不上“原理”。
更为尖锐的批评，则认为这种解释与其说是一种科学理论，倒不如说更像一种。
为避免这种冲突，科学家们提出个各种暗能量理论，来代替宇宙常数模型。其中比较有代表性的包括精质（quintessence）模型、幽灵（phantom）模型等，张新民和中国科学技术大学物理学教授李淼也分别提出了精灵（quintom）和全息（holographic）模型。
宇宙的未来
如果这些替代的暗能量理论能够成立，它们所指向的将是截然不同的宇宙未来：
根据精质等动力学标量场（scalar field）模型，宇宙的未来将复杂得多；也许将继续加速膨胀下去，也许会减缓膨胀的速度，甚至走向收缩，导致宇宙最终以与大爆炸相反的“大坍缩”（big crunch）收场。
而根据幽灵模型，暗能量将不断增大，导致宇宙以越来越快的加速度膨胀。最终，宇宙将走向“大撕裂”（big rip）。
精灵模型则给出了一个“振荡的未来”。张新民对《财经》表示，根据他提出的这一理论，整个宇宙将在加速膨胀和减速膨胀之间反复演绎，“大坍缩”和“大撕裂”这两种极端的情况都不会出现。
最大的困难，在于迄今为止，我们能够研究暗能量的手段仍然十分有限。目前，最主流的仍然是借助超新星的观测。但有些人担心，特别是在宇宙早期，可能超新星的亮度也不是恒定的，它也有自己的演化过程。
即使这种担心可以排除，鉴于这些超新星距离地球非常非常遥远，观测它们的难度，在瑞斯看来就像在两个月球的距离之外观测一个60瓦的灯泡。即使哈勃望远镜具有非常高的敏感度，也存在难以消除的系统误差。
通过对大尺度宇宙结构（比如星系团等）的研究，或许能为暗能量提供新的线索。一旦暗能量存在的话，星系团的形成过程可能要更慢一些，因为引力需要先克服这种斥力。
目前，一个空间探测计划斯隆数字巡天（SDSS）已经完成了第一阶段为期五年的运行，一旦全部完成之后，这一足以覆盖四分之一的天空的精细光学成像设备，无疑将披露更多的细节。
据悉，目前中国科学家也正在试图利用北京附近新上马的LAMOST（大天区面积多目标光纤光谱望远镜）来观测超新星，从而探索在中国首次进行暗能量实验研究的可能性。而利用伽马暴（超大质量星体爆发而形成的宇宙高能辐射），也许将为进一步研究更早期的暗能量提供间接手段。
北京师范大学物理学教授朱宗宏在接受《财经》记者采访时指出，目前对于伽马暴天文学的探索还处在初级阶段，有点类似于1998年暗能量刚被发现时的超新星天文学，但其某些性质，从长期来看仍然有可能用来研究暗能量。
那么，是否有可能利用实验室来直接研究暗能量呢？一些人已经宣称，可以利用纳米技术来实现这一目标。瑞斯在接受《财经》采访时表示，一些科学家也希望利用短距离（short-range）的引力实验，发现暗能量的线索。
美国加州理工学院（CIT）的物理学家西恩卡罗尔（Sean Carroll）也对《财经》记者强调，要找到一个更具确定性的模型，不仅需要天文学上的数据，可能更需要来自粒子物理学的证据。尤其是2007年即将在欧洲投入运行的大型强子对撞机（LHC），或许“我们可以期待”。
不过，由于对暗能量的性质、包括与其他物质的反应机理还不清楚，很多科学家认为，短期之内还无法对实验室内的工作寄予太大希望；更为现实的渠道，或许仍来自天文观测。
如果不出意外，普朗克（PLANCK）探测器将于2007年一季度正式升空，它将对天空进行更加精密的探测。在接受《财经》记者采访时，皮尔姆特也表示，由它所在的实验室负责设计的超新星加速探测器（SNAP），按照计划将于2013年或者2014年升空。
“在未来五到十年中，我们对于暗能量的性质或许将有更加清晰的了解。”英国诺丁汉大学物理与天文学院教授克里斯托弗康瑟利斯（Christopher Conselice）对《财经》记者说。
几乎没有人否认，暗能量对于整个宇宙学乃至物理学而言，都不啻是一场革命。1979年诺贝尔物理学奖得主斯蒂芬温伯格（Steven Weinberg）曾明确表示，“如果不解决暗能量这个‘路障’，我们就无法全面理解基础物理学。”著名华裔物理学家、1957年诺贝尔物理学奖得主李政道也断言，暗能量将是21世纪物理学面临的最大挑战。
但是，何时是这个“绝对配得上诺贝尔奖”的问题的终点，目前还是一个巨大的问号。正如卡罗尔在接受《财经》记者采访时所言，“目前还没有任何理论，配得上这一奖赏。”
瑞斯也对《财经》记者强调，理论工作非常困难。在这样一个十分前沿的领域，何时能取得突破，的确难以预测。
2002年8月，澳大利亚科学家提出了一个大胆创新的设想，光速可能是不恒定的。无独有偶，2003年3月，英国剑桥大学物理学高级讲师诺昂?马盖罗指出，大爆炸理论和相对论有几个问题沒有解决，最直接的是：第一，相距遥远的星系之间相似的概率几乎为零；第二，如果光速是固定不变的，宇宙就不可能扩张得这么远这么快。科学家早就认识到这一点，但迄今为止所有试图解释这些现象的理论都是修正而不是根本替代大爆炸理论。 而意大利科学家去年持续进行了成百上千次的中微子运动速度可能超过光速的实验，尽管存在争议未有定论，但这意味着现代物理学最重大的法则之一──爱因斯坦的相对论面临着空前的挑战。
观测表明宇宙正在加速膨胀
由最优秀的物理学家，包括斯坦福大学著名理论家伦纳德?萨斯坎德组成的两个独立小组几年前提出，哈勃太空望远镜的观测结果显示，宇宙正在加速膨胀，这有可能导致弦论的失败。有很多人认为弦论是统一四个主要物理学派的最佳候选理论。
在相继递交洛斯-阿拉莫斯国家实验室的论文中，斯坦福大学萨斯坎德，以及得克萨斯大学的弦论家威利?菲施勒和索尼娅?帕班得出相同的结论，即宇宙加速膨胀给弦论带来严重或许是致命的困难。洛斯阿拉莫斯国家实验室是有关这一题目的论文的众多资料库之一。
对弦论的质疑来自哈勃太空望远镜的数据。1998年2月，一个天体物理学家和天文学家的“国际联盟”──高红移超新星搜寻小组公布了一项惊人的发现：对来自遥远超新星的光的研究结果证明，宇宙正在加速膨胀得到充分证实，就是说宇宙正在以越来越快的速度膨胀。早在上纪七八十年代，根据红移现象，天文学家认为宇宙边缘天体的退行速度能达到光速的0.6倍甚至更大。
此后，伯克利加利福尼亚大学和芝加哥大学的哈勃望远镜研究小组多次证实了这项发现。
如萨斯坎德、菲施勒和帕班解释的那样，加速膨胀的宇宙会为“事界”所环绕。黑洞同样为这种边界所环绕。在事界之外存在的任何物质都是观察不到的。
但是弦论依赖的是，观测者能够看到和测量无限远处的以所谓“S 矩阵”排列的粒子。按照定义，这些粒子处于事界之外。
加拿大多伦多大学物理学家约翰?莫法特说：“这是个潜伏的危机。一旦有粒子系统，而弦论中必须有粒子系统，那就无法观测到。观测数据告诉我们宇宙正在加速膨胀的事实给弦论和依赖无穷远处存在粒子的任何量子场论带来危机。”
大爆炸理论难以自圆其说
2003年3月初，英国卫报报道了剑桥大学物理学高级讲师诺昂?马盖罗正在研究大爆炸理论以及这一理论在解释宇宙扩张方面的矛盾说法。诺昂?马盖罗认为，假如光速不是固定不变的，一切就都容易解释了。这可能意味着要爱因斯坦的相对论以及另外一些物理学定律。
马盖罗一开始向学术界的朋友们提出了自己的想法，得到的反应各不相同，有的人很礼貌地装聋作哑，有的人直率地嘲笑他的愚蠢，说他的想法是科学上的异端邪说。可是，多年过去了，越来越多的物理学家不得不承认，他可能有道理。
大爆炸理论和相对论有几个问题沒有解决，最直接的是：第一，相距遥远的星系之间相似的概率几乎为零；第二，如果光速是固定不变的，宇宙就不可能扩张得这么远这么快。科学家早就认识到这一点，但迄今为止所有试图解释这些现象的理论都是修正而不是根本替代大爆炸理论。
物理学界有两大主要流派。一派是“膨胀派”，他们认为婴儿时期的宇宙扩张的速度比现在快得多。另一派是“吸气派”，他们认为宇宙像是11维的吸气薄膜。科学沒有绝对的东西，这两大流派已经成为半政治性的派别。从广义上说，膨胀派理论是在美国人中发展起来的，现在仍被美国人所持有，而其他人都持吸气派理论。
当有人向他问起这两种理论时，马盖罗说：“他们可能是对的，如果他们是对的，我会为他们高兴。”但是，不言而喻的挑战是，他们必须拿出证据。马盖罗指出：“产生这种想法只是顷刻之间的事情，艰苦的工作是用事实证实这种理论。”
宇宙可能不是刻形成的
证明在实验室里创立的理论会遇到许多明显的困难。为了证实──或者至少解释这些理论，常常需要整页整页详细而复杂的数学计算。自从马盖罗同另一位物理学家──安迪?阿尔布雷克特结成志同道合的伙伴并在《物理学评论》上以来，为证明马盖罗的可变光速理论而采取的最初步骤已经取得稳步的进展，并且已经有许多科学家在许多不同的领域开展研究工作。
马盖罗说：“物理恒量是由环境决定的，是由周围物质决定的，而是不预先设定的。沒有物质就沒有物理学。如果宇宙在物质方面变得越来越稀薄，越来越冷，那就完全有理由认为恒量可能改变了。目前，可变光速理论有两大组成部分：光速受邻近物质影响，它受热量的影响──温度越高，光的能量越大。”
光速理论不仅纠正大爆炸理论在确定宇宙发展时间表方面的错误，而且还提出了全新的宇宙发展时间表，宇宙的形成不再是顷刻之间的事情，而是一个比较平稳变化的过程，是物质从“无物之海(a sea of nothing)”中形成的过程。
[关键词]狭义相对论、惯性系、非惯性系、惯性系范畴、非惯性系范畴、光速、超光速。
中图分类号：O412.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0169-01
今天当我们重新审视狭义性对论的时候，惊奇的发现它仅适应于非力场惯性系范畴，而不适应于力场非惯性系范畴。
当年爱翁在迈克尔逊-莫雷实验的基础上，总结出狭义相对论的两条基本原理：狭义相对论的相对性原理和光速不变原理。并根据以上两条基本原理建立新的狭义相论坐标变换式，即洛仑兹坐标变换式：x′=（x-vt）/[1-（v/c）2]1/2以替代伽利略变换式。并认定洛仑兹式中：当 v>c时，该式就失去意义，而设定光速为宇宙的极限速度，其它任何物质包括光的本身和信息在内，均不得超过这一极限速度。
事实上自从宇宙大爆炸以来，宇宙空间包括实验室在内的光、信息和物质的超光速现象（事实）就一直存。譬如：宇宙大爆炸后的初期“暴胀”，由一个原子核大小的空间，历经102次倍增，爆胀到一光年的宇宙大小时，其前沿光速达到5.9X1044公里/秒，超过光速的1.96X1039倍；爆胀空间内部的光和物质速度绝大部分也都超过了光速；70亿年前暗能量（反重力）取代引力控制宇宙，促使宇宙膨胀，实现了宇宙前沿光的速度超光速；当膨胀宇宙半径超过4.075×104光年时，宇宙球体之外的空间，一直延续到宇宙天边，半径为243亿光年（因宇宙膨胀经计算当今半径）球体之内的宇宙空间，这个若大范围内的所有星系、恒星、行星、卫星、星云和尘埃等物质的速度都超过了光速；当光接近大质量星体或黑洞时，它将被加速或大大加速而超光速。以上这些都是非惯性系范畴的力场即加速场加速光和物质的超光速。
在实验室的超光速：譬如，美国伯克利加州大学的雷蒙德乔的小组曾实验由双光子赛跑，其中一路通过交叠介质层位（势）垒而实现超光速；科隆大学的冈特尼姆茨博士，用微波将莫扎特的40交响乐编码，通过一个隧穿装置发射信号时，被编码的微波的速度，是真空光速的4.7倍。在他将信号解码后，莫扎特的杰作依然可辨。这证明信息真的比光传得更快；2008年8月14日出版的杂志，刊载了瑞士五位科学家“量子纠缠”的实验成果显示，子信息传输速度超越了光速10000倍。
不允许超光速存在的狭义相对论，并未阻止以上包括实验室在内的宇宙空间光、信息和物质超光速的现象（事实）存在。这是为什么？因此，促使人们重新审视狭义相对论，到底出了什么问题？
当我们重新审视狭义相对论时发现：原来从迈克尔逊-莫雷的实验到狭义相对论的相对性原理和光速不变原理以及洛仑兹坐标变换式等都是建立在非力场惯性系基础上的。它们属于非力场惯性系范畴，而适应于非力场惯性系范畴。光在非力场，即矢量合力为零的情况下，将保持其光速C不变（因为C 在真空中是恒量），而不可能有超光速的存在，这就是非力场惯性系中的光速为什么不变的根本所在。故不允许超光速的存在，事实上也不可能有超光速的存在，因为惯性系不存在力场；洛仑兹坐标变换式：x′=（x-vt）/[1-（v/c）2]1/2 在狭义相对论创立之前，是一道不可证明的假设，但在狭义相对论创立后，应用狭义相对论两条基本原理才被推导出来。因此，它纯属非力场惯性系范畴。在非力场惯性系的前提下，而不允许任何物质达到或超过光速。它适应于非力场惯性系，而不适应于力场非惯性系。把它扩大扩大到整个宇宙空间就不合理了。
因为宇宙空间，除了非力场惯性系范畴之外，还有力场非惯性系范畴的存在。非惯性系力场的加速场将加速包括实验室在内的宇宙空间光、信息和物质超越光速。因此，在此之前包括实验室在内的宇宙空间，不但有着诸多超光速的光的存在，而且还有着诸多超光速的信息和超光速物质的存在。这也验证了力场非惯性系范畴允许超光速存在的正确性。也就否定了非力场惯性系范畴的洛伦兹坐标变换式对力场非惯性系的适应性，即洛伦兹坐标变换式并不适应于力场非惯性系。
厘清本源，还原狭义相对论的真实自我：狭义性对论是建立在非力场惯性系基础之上的，其相对性原理、光速不变原理和洛仑兹坐标变换式等，均适应于非力场惯性系范畴，而不允许超光速的存在。不能将此属性涵盖整个宇宙，因为宇宙空间除非力场惯性系范畴外，还有力场非惯性系范畴的存在，它是允许超光速存在的。
所以，包括实验室在内的宇宙空间，有着诸多光、信息和物质超光速的存在，这是顺理成章的事情，也是自然规律必然的结果。
参考文献
[1] 《宇宙学》.爱德华・哈里森著.
[2] 《超光速研究的40年回顾与展望》.黄志洵著.
收稿日期：2013-02-05
作者简介：李竞（1928—），男，浙江余姚人，国家天文台研究员，博士生导师，现为中国科学院老科学家科普演讲团教授，全国科技名词委天文名词审定委员会委员。通信方式：。
“物质”和“能量”是两个普通而常见的科技名词，也是最上位的科技名词。如果它们各自加上一个普通定语“暗”，组成新的复合词——“暗物质”和“暗能量”，前者令物理学家几乎一无所知，后者荣获了2012年诺贝尔物理奖。
这两个物理名词涉及的对象，都是天文学家发现、确认并命名，现在算是天文学名词。
一先说“暗物质”
这个名词出现于1932—1933年，如今已有80载，已不是个新名词。早在20世纪30年代初，天文学已确知，星系、星系群和星系团均是银河系之外的“河外天体”和“河外天体系统”。为了判明，由为数不多星系组成的星系群，以及拥有众多成员星系构成的星系团究竟是成员固定和整体结构稳定的天体系统，还是既不稳定、也不固定、成员最终四散、各自东西、“群”和“团”解体的短暂组成，可根据“群”和“团”的成员星系和观测者之间的近似相同的距离，以及它们彼此一致的退行速度（即谱线红移），不太繁难地就能确认，星系群和星系团既不是投影的视觉效应，也不是短暂的组成，而都是稳定的天体系统。
瑞士旅美天文学家兹威基（F.Zwicky）还更进一步深入探讨“群”和“团”的稳定性。他从一个拥有5个成员星系的星系群入手，估算各个成员的质量，以及测定它们在“群”内各自的空间运动速度。兹威基首先一一测定5个星系的亮度，并根据已知的星系群距离求出它们各自的光度。再运用在恒星物理方法中已熟知的“质光关系”，即恒星光度和恒星质量之间的对应关系，测定出各个星系的质量，然后总和5个天体的质量，这就求出这个星系群的整体质量。按此方法求出的星系群质量称为“光度质量”。兹威基发现，如此求出的星系质量所产生的引力不足以控制星系各自的空间运动，各星系必将各自东西，四散解体。这与星系群是稳定结构的结论不符。兹威基又在认为星系群为一稳定组织的前提下，根据5个成员星系的空间运动数据，估算该“群”的质量，称之为“力学质量”。结果出乎意料地发现“力学质量”是“光度质量”的百倍。随后又陆续考察了后发星系团和其他几个星系群，结论同样：“光度质量”仅及“力学质量”的1/100～1/400 。天文学界将这一出乎意料的发现称为“短缺质量问题”。随后更发现，不仅在光学波段，在其他波段，例如射电、紫外，也都观测不到任何足够份额的“短缺质量”，遂将理应存在，却又观测不到的天体称为“暗物质”。
20世纪50年代，射电天文兴起，通过观测银河系中的氢分布和运动，估算银河系的质量。结果发现，根据银河系自转求出的“力学质量”比依据恒星天文测定的银河系“光度质量”多出几十倍、上百倍。在银河系中也出现了“短缺质量问题”。
80年代，美国女天文学家鲁宾（V.Rubin）运用分光方法，系统地研究旋涡星系的自转，并从而求出星系质量。她的令人信服的结论是：所有的旋涡星系都存在“短缺质量”，其依据发光天体（所有的恒星和星际物质的总和）测定的“光度质量”不仅只及“力学质量”的 1 /100，甚至更少 。“暗物质”再度引人关注，但真象依然不明。被推上候选名录的有：中微子、黑洞、濒死的和已亡的恒星（黑矮星、白矮星）、星际物质、行星。但所有这些已知“暗天体”的预期还是填补不上“短缺物质”的大缺口。
90年代，通过遥远类星体在前景大质量集团（主要是星系团）的“引力透镜效应”作用下，形成的“爱因斯坦弧”或“爱因斯坦环”的深空观测资料。得“见”充斥和笼罩星系团、呈形态不规则的“晕状”或“云态”的“暗物质”身影。
天文学家遂宣称已拥有铁证，表明宇宙中存在“暗物质”。并估算出，在宇宙物质中，由原子构成的各种已知天体和“暗物质”，约分别各占 15 % 和 85 %。专门研究天体的天文学家竟不知占大头的天体究竟为何物，遂诚心诚意向物理学家求教，期望能查明，构成这些在宇宙物质中约占 4 / 5 的看不见天体组成中，究竟都是哪些基本粒子？
根据“暗物质”存在的天文铁证，尤其是近年获得的新观测资料，构成“暗物质”的基本粒子，至少要同时具备下列3个属性：
1.质量较重。否则它们构成的物质无法填补上“短缺质量”的巨大缺口。应该指出，之前曾一度被推举为热门候选体的“中微子”就不再合格。
2.中性，并几乎不与任何其他物质（天体）发生作用和反应，亦即对任何天体，对它似乎都是透明的。因此，另外一些前任的候选天体，诸如黑洞、白矮星、行星，都将被排除在外。
3.初始运动速度即使不为 0 ，也必须很小。不然，不可能集聚成“晕状”或“云态”。例如，接近光速的中微子就不可能形成“中微子云”。
迄今，物理学家声称，在已知的基本粒子族群中，还没有哪一种能够构成观测到的“暗物质”。可以说，现代物理学对天文学家确信存在的“暗物质”几乎一无所知。如今科学界一致认为，揭示“暗物质”的真象是对现代科学的一大挑战。
顺便指出，“暗物质”不是一个天文学新名词，在全国科学技术名词审定委员会1978年公布的《天文学名词》中，已经入载。在1998年问世的第二版《天文学名词》中，还加了注释。在筹划中的第三版《天文学名词》中，“暗物质”词条也正在修订。
二再谈“暗能量”
直到20世纪20年代末，科学界和公众对宇宙一致认可的是“无边无际、无限辽阔、无论在时间上还是空间上全都是无始无终、永恒的和宁静的”。1929年，美国天文学家哈勃（E.Hubble）借助当时威力最大的光学望远镜所取得的遥远星系的观测资料，发现银河系之外的所有的、和银河系相似或同类的星系，全都各自相互高速地飞散和飞离而去。更发现另一个现象，即星系彼此之间的距离越远，四向离散的运动速度越大。哈勃的这一发现在经过核实、确认和认可后，天文学家们认为，哈勃发现的规律的最佳解释是宇宙的时空整体在膨胀，遂称之为“哈勃定律”。根据测定出的膨胀速率，可以推算出什么时光、何时岁月是膨胀的起点，这就是宇宙自膨胀开始以来的年龄。膨胀以来所达到的距离，所覆盖的领域，正是宇宙今日的大小。有了年龄，又有了大小，宇宙当然在时间上和空间上都是有限的。这样就出现了全新的“有起源、有演化、有年龄、有大小、时空正在膨胀的动态宇宙”。由于“膨胀的宇宙”在理论上和依据的观测资料均获得支持和验证，完全改变了人们对宇宙观感，哈勃宇宙膨胀的发现遂被尊为20世纪最伟大的天文学成就。
哈勃发现的星系四向退行的规律，即所谓的“哈勃定律”，被建立、证实、确认和公认之后，哈勃本人、他的科研小组、团队以及后来人，在随后的七八十年间，持续地开展后续探索，其中有两项课题，一直不曾间断。其一是精测、修订和改善宇宙膨胀的速率数值，因为它直接关乎据此推算出的宇宙年龄和宇宙大小的精准。2012年借助哈勃空间望远镜的探测取得的膨胀率是 74.3 ± 2.1 千米 /秒 /300百万光年。由此求出：宇宙诞生以来的年龄为137.5 ± 1.1 亿年 ；可观测宇宙的大小约为 137 亿光年。
另一则是探究和查明宇宙膨胀速率是否恒定不变，持续膨胀，还是这一源于大爆炸的膨胀斥力有朝一日将不敌宇宙物质的引力，最终终止膨胀，让位于引力，变为宇宙收缩。这可是关乎宇宙未来走向何方，决定宇宙命运的大课题。天文学家的探索办法是观测尽可能遥远的星系，测定距离，将之和根据星系光谱的谱线红移资料、按哈勃定律所显示的距离相互对比，如果二者一致，表示哈勃定律所反映的距离真实正确；反之，则指出，膨胀速率发生了变化，已不再有效地显示星系的真实距离。为了距离测定的精准，必须掌握精确可靠的“量天尺”。天文学通常是将某种光度恒定或已了解其光度变化规律的天体作为“标准光源”，例如，造父变星。然而，深空星系的距离太大，超过60～70亿光年，既便运用现有的威力最大的光学望远镜，星系中的造父变星也暗弱得无法观测。因此，要有光度不仅恒定、已知，而且强大的“标准光源”。20世纪90年代，一个由美国天文学家珀尔马特（S.Perlmutter）和里斯（A.Riess）领导的团队，另一个以澳大利亚天文学家施密特（B.Schmidt）为首的科研小组，不约而同地开展了此项探索。全都采用Ⅰa型超新星作为“标准光源”①。课题称为“深空超新星巡天”，科学目标是考察膨胀速率在深空是否恒定不变。在当时，主流的观点是：斥力性质的宇宙膨胀力因受宇宙物质引力的影响，最终会减弱而减速。当取得最初几个深空Ⅰa型超新星的测光资料后，发现其亮度比在哈勃定律预期距离上，应显现的亮度暗弱，也就是说这个光度已知的“标准光源”实际处在更远的距离上。如果观测资料无误，数据处理得当，就意味着膨胀速率不是放慢，而是提速。这个结果与预期的正好相反。这两个科研团队都没有急于公布这个初步但是意料之外的发现，而是反复检查和核对科研的各个环节，并继续巡天，获取更多的超新星测光资料。几年后，更多更新的数据不仅表明，在距离70～80亿光年以及更远的深空，不仅膨胀提速，而且距离越远，提速的程度越大。这乃是宇宙膨胀正在加速。1998年，这两个课题团队公布了他们的惊人发现。科学界一致认为发现了前所不知也未曾预期、叠加在宇宙大爆炸诞生的膨胀运动之上的、斥力性质的能量，取名“暗能量”。它成为世纪之交的最重大的天文学发现和科学成就。深空超新星巡天的资料指出，“暗能量”的威力在70亿光年以远的深空开始显现。按照现有的共识，宇宙大爆炸源于137亿年之前。也就是说，宇宙诞生之后约70亿年，宇宙的行为开始从“膨胀”转变为“加速膨胀”。如果照此模式加速膨胀，那么不出1000亿年，宇宙物质密度将小到接近“无”，宇宙必将暗淡无光。这真是宇宙命运的未来吗！
根据已测定的“暗能量”，推算出包括已知天体和“暗物质”在内的宇宙物质和“暗能量”三者分别在宇宙总物质密度中，各占的份额：
普通物质（由原子组成的所有已知的发光和不发光的天体）4.6 %±0.15%
暗物质23.3%±1.0%
暗能量72.1%±1.5%
这是一幅令人惊异、出乎想象的宇宙图像，它表明，迄今天文学已知的和探索所及的天体仅占宇宙全部的不足5 % 。超过 95 % 的份额均有待科学探究②。
鉴于“暗能量”事关重大，2011年诺贝尔物理学奖授予“深空超新星巡天”课题的3位首席天文学家。如今人们对“暗能量”还知之很少，对其本原和内涵了解不多。“暗能量”正在成为物理、天文以及宇宙学的热门话题和攻关研究对象。
注 释
①“标准光源”——超新星
超新星是罕见的天象，它的出现是恒星世界最大、最亮、最激烈的爆发事件。当超新星爆发时，亮度能够超过整个星系。所以，超新星是天文学在光学波段所能观测到的距离最远的单个天体。超新星爆发之前的天体有两类。一类是质量超过10～20个太阳质量的大质量恒星；另一类是密近双星中的白矮星。现在涉及的是后者。
密近双星指的是不仅彼此引力联系，还有相互物质交流的双星系统。如果系统中的一个成员是白矮星，另一成员是其他类型的恒星，当演化的进程达到恒星的物质流向白矮星的阶段，若白矮星的质量因此一经超过某一定量，就会结构失衡，整体爆炸，成为超新星。天文学将这样的爆发事件称为“Ⅰa型超新星”。
白矮星是一种致密天体，它是质量和太阳相仿的普通恒星在生命历程的终端，因内部核心的核聚变反应息止，失去结构支承，坍缩而演变成的天体。20世纪30年代初，印度青年钱德拉塞卡（S.Chandrasekhar）在英国进修期间，根据恒星内部结构理论，求证指出，当致密的白矮星质量达到并超过 1.44 个太阳质量，即将失衡解体。后世，天文学将白矮星的这一质量上限，冠名“钱德拉塞卡极限”。在随后几十年的天文发展历程，证明这一理论预期的正确性。鉴于在恒星结构和演化领域的学术贡献，钱德拉塞卡荣获1983年诺贝尔物理奖。
在过去的一个世纪中，物理学家对宇宙射线一直感到迷惑不解：粒子（主要是质子）高速穿越太空，它们好像均等地来自各个方向。这些星系间射流的来源是什么？它们又是怎样获得如此高的穿行速度的呢？一个跨国研究小组宣布，他们向解决这些问题迈出了一大步：令人信服的证据证明，至少部分宇宙射线来自超新星残骸；超新星残骸是恒星爆炸所产生的正在膨胀的物质外壳，起着天然粒子加速器的作用。
长期以来，宇宙射线都是一个难解之谜，因为射线间的相互作用掩盖了射线的来源。作为带电粒子，宇宙射线“感觉到”了太空磁场的推拉作用。结果，宇宙射线以长长的弧形轨迹穿越星系，这样地球上的探测器才有可能跟踪到射线的源头。
这些粒子如此高的穿行速度表明，它们一定有着猛烈而高能的源泉。长期以来，研究人员一直认为这些高能粒子的来源就是超新星残骸，但是没有办法证明这一点。“我们需要一个中性信使来观测射线的来源。”加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学的斯蒂芬·芬克说。伽马射线是作为加速质子的副产品而产生的高能光子，可以充当中性信使的角色，因为这种射线不带电荷，因而是直线穿越太空的。但是，高速电子也会产生伽马射线，此前研究人员无法区分来自超新星残骸的伽马射线是电子产生的还是质子产生的。
1949年，意大利裔美国物理学家恩里科·费米率先提出了一种超新星残骸可能使质子加速的途径。其加速机制大致是这样的：超新星残骸是正在膨胀的球形物质外壳，外壳向外推进变成弥漫于恒星之间的气体——星际介质；这样便在物质外壳的前部形成激波，而这个激波阵面携带复杂的磁场，前面和后面均有磁场；在压缩的气体中，像质子那样的带电粒子可以在两个磁场之间来回弹跳，而且不断穿越阵面，每次穿越都会使能量突增；最终，带电粒子将因得到足够高的能量而逃脱磁场，作为宇宙射线射向太空。
当高速质子与星际介质中低速的同类粒子碰撞之后，将发生相互作用，通常会产生大量的基本粒子，这些基本粒子被称为中性介子。介子衰变后几乎立刻变成两柬伽马射线，这些伽马射线就是中性信使，能够证明有高能质子出现。由超新星残骸加速后的电子也会产生伽马射线，但这两种伽马射线在能谱上稍有不同。由于源于质子的伽马射线实际上来自介子，所以每束伽马射线必定至少拥有一个介子1/2的能量，较低能量的伽马射线在能谱上无法显示。相对而言，源于电子的伽马射线显示不出高低能量的分界点。
来自深太空的伽马射线很难被探测到，因为它们在到达地面之前就被地球的大气阻挡在外。现在，美国航空航天局的费米伽马射线太空望远镜可以探测能量分界点了。自从2008年发射升空后不久，芬克的研究小组就开始利用这架望远镜进行研究。芬克说：“这台仪器并不完美，但是我们能够在能量合适时看到分界点。我们已经明确地证实，超新星残骸可以为宇宙射线加速。”
该研究小组证明，超新星残骸是宇宙射线的一个来源。然而，这是主要来源吗？芬克表示：要想解决这个问题，就需要积累更多的资料，研究更多的天体，至少现在研究人员有了所需要的工具。芬克说：“很久以前，我们对此就有了理论上的认识，现在我们只是拥有了先进技术，利用先进技术来证实以前的认识……从这个意义上讲，这个研究成果很美妙！”
在希格斯机制中的希格斯场及其产物希格斯粒子，只不过是“上帝”创生的万物的基本体——以光速膨胀的时空光球及其光球间的相作用点的现象体现，所以希格斯粒子称不上“上帝粒子”。我们只有寻找到宇宙的统一规律，才能领悟“上帝”及“万物”的本质和关系。我认为，宇宙的统一规律就是宇宙（物理）原理——整个宇宙的每一个静止的空间位置点都在连续不断地发出光速膨胀的时空光球，光球之间的相互作用现象形成时空万物。整个宇宙就是由这个简单的规律形成的错综复杂的时空万物现象。有了这个宇宙（物理）原理，就能解释宇宙的一切。
从宇宙（物理）原理中我们可领悟到，那个永恒不变而创生宇宙万物的“上帝”不是别的，正是被爱因斯坦否认的绝对静止不变的空间位置点——以太点。但是这些点的延伸速度却遵循着爱因斯坦狭义相对论的光速不变原理。这些光球的半径在空间的延伸速度，体现了光速的空间尺度和时间刻度的绝对关系。这些光球的半径延伸现象体现了牛顿的惯性定律，球心恒静，球面层点恒动。光球间的相互作用现象体现了牛顿的加速度和作用与反作用现象。
爱因斯坦以为时空弯曲就像直观地球表面上的重力现象。但时空的弯曲是全方位的同时现象，而不是平面的凹变现象。只有时空光球才能产生时空弯曲的现象。所以，爱因斯坦的狭义相对论的平直时空关系，只能产生错误的时空相对性，从而与广义相对论的弯曲时空的同时性空间的绝对关系相矛盾。万有引力是光球间相作用的时空关系的现象。不同的半径的光球相作用是需要不同的时空量的，而不是不需要时间的超距离相作用现象。静空点连续不断地发出光球和光球的光速膨胀性、光球间层点相作用的瞬间性，给人们造成了引力的超时空错觉。
宇宙（物理）原理，是对以前人类探索宇宙所得到的常识和理论以静心归纳而觉悟到的。因此，两者并无本质上的矛盾。只是把人们平直的三维空间概念中的相平行的“高”的原始端点统一归“根”到了光球的球心点了。从而使平直的长和宽成为光球面的经纬线了。这可是从霍金的宏观三维体概念中领悟到的。这也就是从本质上找到了时、空、物的统一点——能连续不断地发出以光速膨胀的时空光球的永恒静止不动的无体积空间位置点。现在我们不就完全明白时空的曲直和中心——事物的过程和始终的本质关系了吗？
主持人：万物从何而来？这个问题问倒了很多科学家，至今人们还没有找到满意的答案。蔡义读者认为万物的基本是以太点，这个观点很有想象力，但是被爱因斯坦否定的“以太”已经被一些实验证实不存在，不过现在有些人对“以太”是什么提出了新的构想，也许我们可以从新的角度去探讨“以太”。
（1）宇宙演化对人类提出的课题
人类进化的历史是生命、智能发展史，既受宇宙物质运动和能量变化规律的制约又反过来以智能活动等方式促进了宇宙物质与能量的变化进程，而且这种作用犹如膨胀的宇宙一样正在加速。宇宙的发展将把人类带向何处？这是一个需要研究的问题。1994年10月科学家詹姆士·比勃等在《科学美国人》上发表“宇宙的演化”一文，介绍了宇宙的大爆炸模型。初始爆炸的微波辐射称为宇宙本底微波辐射，于1989～1992年被美国发射的“宇宙本底探测器”卫星发现并收集到，证实了宇宙的爆炸起源。1929年美国天文学家爱德温·哈勃在经过4年的细致测量、观察以后，发现来自河外星系的光呈现系统性红移现象，说明这些星系的观察距离正在加速增大，即宇宙正在加速膨胀着。宇宙犹如一个不断膨胀的气泡，有众多并不膨胀的活动星系散布在气泡表面。现代宇宙学说认为宇宙并不单一，存在许多这样的“气泡”，“气泡”之间有细小的“虫洞”相连，组成“多元宇宙”。
综上所述，宇宙创造了地球，地球孕育了人类，客观地看人类是宇宙加速发展的产物，人类的发展将进一步加速地球的能耗，推进地球与宇宙的加速演化。宇宙发展的命运对人类的启示与召唤是：“赶上我的变化！”就现在的人类来说，生存的时空是有限的，只有宇宙发展中的一小时段和浩瀚星海中的一小点空间，但人类必将有更长、更大的发挥。
（2）人类自身的演化
在人类进化的特征中，最有意义的是脑子的进化，人的社会智力、深刻的思想意识、基于共同理解的语言、绚丽多彩的文化艺术、精巧的创造性技术、感染力强劲的信仰等，都需要脑量及对相关信息加工能力的扩张。数据表明，人类进化过程中，脑量不断增大，从250万年前的600毫升脑量与620平方厘米的大脑皮层面积，进化至今，人的个体脑量已有1350毫升，大脑皮层面积约为2500平方厘米。每千年的增速分别为0.3毫升与0.75平方厘米。与生产这样大的脑量相联系的是人类需要相应地较长的妊娠期和增大女性骨盆的开口，以生产“大脑子”的新生儿。但是骨盆开口的增大是有限度的，有效的两足行走的工程学决定了这个限度，也限制了能生产的新生儿的脑量，这个限值约为385毫升。于是人类脑量不断增大的进化使人类婴儿只能提早出生，离开母体继续原本需在母体内完成的生长。因此，人类的新生婴儿十分软弱，完全没有自助能力，至少还需经过6个月的发育才能完成原本需在母体内完成的婴儿脑子的发育。
在人类的演化中，始终存在着两种演化的策略机制：一种是通过战争实现的优存劣汰（两个男性的放在一起会发生“战争”，只有强者才能生存下来），并通过女性对受孕的调节——选择制造竞争环境来实现优选，使人类的生物演化一代胜过一代；另一种是人类通过对下一代的教育，使得不断进步的技能与知识获得传承。这是人类提高自身适应性的两种演化策略，特别是后一种策略的进展使人类以加速度远离其它动物的发展轨迹。
个人出生以后，其后天所获的技能与知识目前是不可能经由刻写到DNA中去的程序而获得遗传，但后天的影响肯定会被DNA以某种现时尚不清楚的方式记录下来造成差异，这种差异需要几代的巩固，才会形成遗传优势，虽然这种过程是如此之慢，但如果没有这种变化，相对于其它生物，人类就不可能有更长的DNA和更多的基因。从这种意义上说，人类正在创造带有人类标记的“上帝”。
（3）人类文明的传承风险
人类发展过程中，曾经产生过许多辉煌一时的文明，许多都已经失传。如一夜之间沉入海底的亚特兰提斯，古埃及文明的衰亡，玛雅文明的中断等等。究其原因，最令人心惊的是人类间的战争，战争几乎伴随着人类发展的整个过程，战争不仅使某些相当发达的文明消亡，甚至使人类的一些种族被灭绝。而现今世界核弹头的贮量已足够把现代人类文明毁灭好几次！前车之鉴，人类要警惕啊！
（4）人类需要造就怎样的人
造就怎样的人是一个关系人类发展、进化、永恒的非常根本性的问题，涉及人生观、价值观的培养与形成。从客观世界来看，变化是永恒的，任何事物都是永恒变化中的一个过程。人类要永恒，那就要研究这种变化，找到适应这种变化的办法，找到人类发展的方向。特别是人类面临诸多危险，有源自外界环境变化的，有源自人类自身活动的，包括宇宙演化和人类自身演化的风险，还有如微生物侵袭、环境破坏、毁灭性战争、自身退化等其他风险，都将对人类的生存、发展与永恒产生难以预料的影响。然而人类并非毫无希望，也许人类在宇宙的发展中，能掌握驱使巨量物质和能量的方法，超越时空制约，逃过劫难；也许人类在自身发展中，能找到优化的方向，超越进化制约，求得长存。这就取决于人类自身的努力，包括了解宇宙结构、运动规律，了解生物基因、基因技术，了解世界万物、各种风险，找出适宜的方法，改变世界和改变人类自身，超越风险。人类不可能一直生存在地球上，就像早期人类走出非洲（或中东）迁徙到欧洲、亚洲、美洲一样，人类也会迁出地球，踏上行星；或迁出星系，甚至迁出现在这个宇宙。人类也不可能一直是现在这个样子，就像从猿到人的进化，人类还会进化。这一切全靠人类的认识、创造及其速度，全赖于人类教与学的传承，从而也使人类明白教与学需要造就的是怎样的人。因此就人类永恒来说，人类需要能对其发展作出贡献的人，包括：
① 对解释客观世界、宇宙万物有贡献的人；
② 对解释人类自身有贡献的人；
③ 对解释精神世界有贡献的人；
④ 发现人类生存和发展问题，并找到解决问题的方法的人；
⑤ 发明、实现能增强、扩展人类能力的技术的人；
⑥ 能顺应客观宇宙世界发展，对人类进行良性改造的人；
⑦ 对引导人类发展实践有贡献的人；
⑧ 对人类思想发展有积极影响的人；
⑨ 能解决人类与客观世界协调共存问题的人；
⑩ 能使人们健康、幸福、快乐地生活的人；
? 勇于为人类或他人的生存发展献身的人；
? 支持上述努力，并积极投入实践的人；
? 甘为人类进步作铺路石子，积极培养下一代的人。
一个能以上述任何一则作为人生思想的人，虽然程度有深有浅，成就有大有小，影响有广有狭，都是对人类发展有贡献的人。教与学最重要的就是造就人的精神思想的基础和结构，一旦造就人的基础性的思想意识，尤其是人生观，将影响一个人一生的活动，而且一般中途不会改变。
（5）科学研究的意义及其与人类发展的关系
为了适应客观世界与宇宙发展的变化、把握人类自身的演进、保持人类文明的传承，人类开创运用科学研究将本来被动的适应改进为主动适应。科学研究是人类对理解事物的一种主动的探索，这种探索精神是自然创造的人类的一种最重要、最积极的天性。科学揭开了蕴藏在大自然中的秘密，揭开了人类创造性利用自然能力的序幕，展开了人类及其文明永恒的希望。科学的探索与创造精神是人类发展的第一（首要）推动力，包含着人类的最进步的因素。因此，在人的造就中，在教与学的努力中，科学的探索与创造精神是最核心、最重要的，科学知识的普及是最急切、最基础的，科学的品格应是人生最重要的素养。
著名的中微子之父Pauli，对于他为了拯救β衰变中的能量守恒而引入中微子的建议，说过这样一句名言：“我做过的一件没有任何一位理论物理学家曾经做过的事，是我提出了一种绝不可能由实验证实的东西——中微子。”这或许是唯一的一次Pauli说错了的话。就在他说了这句话的三十多年之后，中微子就被实验物理学家发现了。
从那时开始，人们知道了关于中微子的很多东西。对中微子性质新的理解总会使人们对于整个基本相互作用领域带来更为深刻的认识，从费米最早的简化模型的尝试直到今天标准模型的建立，中微子的许多信息从加速器、反应堆，以及后来从太阳系和大气环境实验研究中大量地积累起来。而今已经明确地认识到中微子只有三种，它们具有极其微小的质量，而且通过振荡彼此转换。
近年来中微子物理的突破性进展主要来自天体物理。特别是人们发现中微子在宇宙膨胀中不仅作为一个旁观者，而且通过它们与其他粒子的弱相互作用，以及它们之间的引力，对于宇宙演化有着很多重要的影响。这意味着人们可以从宇宙膨胀历史的研究，对于不同能量和时空标度的中微子的性质提供约束。而检验中微子性质的巨大舞台就是通常所说的中微子宇宙学。它是一个多学科交叉的研究领域，是理论与实验粒子物理学家、天体物理学家和宇宙学家研究的交汇点，在这个迷人的领域中，不同背景的专家们找到了共同语言。实际上它已经形成了天体物理学的一个活跃的分支。如果说20年前，中微子宇宙学还处于早期阶段，理论家们还只能满足于数量级的估算，今天的情况已经发生了巨大的变化。当前的观测手段给出的结果要求细致得多的理论分析。
本书从中微子的方方面面对宇宙的历史给出综合介绍。作者们撰写本书的指导原则是力求阐述所涉及中微子现象的主要物理思想，而不是罗列数不胜数的繁杂现象本身。在某种程度上本书主要的关注焦点是标准中微子宇宙学。
全书内容分成7章：1.中微子物理基础； 2.标准宇宙模型概览；3.宇宙早期的中微子；4.MeV阶段的中微子； 5.宇宙微波背景时代的中微子；6.最近的时代：中微子和结构形成； 7.宇宙学中微子之今天。
作为宇宙学、天体物理学和粒子物理学之间的交叉学科，在这本自成一体的专著中，作者们把中微子在宇宙学中作用的各个方面汇集一起，从中微子物理基础开始，清晰地阐述了标准宇宙学模型和膨胀宇宙中的统计力学，按照编年顺序介绍从很早开始到今天中微子的历史。这部新颖而丰富的著作无疑会引起在天体物理、宇宙学和粒子物理学领域从事理论或实验研究的研究生和研究人员极大的兴趣，对于相关领域更广泛的读者，也是一部很有价值的参考书。
丁亦兵，教授
（中国科学院大学）
Ding Yibing， Professor
（University of CAS）
6.5
3月14日消息，美国航空航天局所属的广域红外巡天探测器近日发现了一对距离非常近的恒星，它们将成为迄今发现的距离第三近的恒星体。这一双星系统中的两颗恒星都是褐矮星。美国宾夕法尼亚州立大学天文学与天体物理学教授凯文·鲁曼说：“这对褐矮星到地球的距离仅有6.5光年，这样的距离太近了，以至于地球上2006年时播出的电视节目信号现在已经传播到了那里。这是一个绝佳的搜寻行星的地方，因为它们的距离实在太近了。这样我们就有很好的机会来看看是否有任何行星围绕其中任何一颗褐矮星运行。”
50
3月18日消息，俄罗斯的“太空球透镜”纳型卫星据信遭到环绕地球的一块碎片撞击，毁于一旦。专家警告称，“太空球透镜”的被毁说明太空垃圾对低地球轨道活动的威胁不断提高。目前，地球周围的太空垃圾云不断扩大。据美国航空航天局估计，地球周围尺寸超过弹珠的太空碎片在50万块左右。低地球轨道的碎片以大约每小时2.8万千米的速度飞行，即使尺寸很小，也能给卫星造成巨大破坏，同时对宇航员的安全带来致命威胁。在已经编目的太空垃圾中，大约有70%位于距地面约2000千米以内的低地球轨道。
90
类星体是宇宙中最奇异的天体之一，它们在极其遥远的宇宙深处闪耀，其亮度可以与10000亿颗太阳相当。然而最近天文学家发现有三颗这样的类星体竟然共处一处，非常罕见。意大利布里亚大学艾玛努尔·法里纳领衔的一个天文学家小组发现，在90亿光年之外的宇宙深处，三个类星体聚集一处，这一群体目前被给予编号QQQ J1519+0627。
138.2
欧空局3月21日在其巴黎总部公布了根据普朗克卫星传回数据绘制的宇宙微波背景辐射图。根据普朗克卫星收集的数据，科学家对宇宙的组成部分有了新的认识，宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设，而暗能量这股被认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量比想象中要少，占不到70%。此外，反映宇宙膨胀率的哈勃常数也被修正至67.15千米/（秒·百万秒差距），即一个星系与地球的距离每增加100万秒差距（1秒差距约为3.26光年），其远离地球的速度每秒就增加67.1千米。这个数据意味着，宇宙的年龄约为138.2亿年。
10
根据一项最新的模拟研究显示，冥王星周围可能还隐藏着多达10颗或更多的小卫星尚未被发现。随着2015年美国航空航天局的“新地平线”号探测器抵达冥王星系统的日期逐渐临近，这一发现让此次考察之旅的飞行路线规划变得更加复杂。
那么，原始火球的结构怎样？由它爆炸产生的宇宙是怎样以对数螺线形方式加速膨胀的呢？
一、 原始火球的超级恒星结构模型
1、原始火球的恒星结构模型
笔者认为原始火球有类似太阳的结构，是宇宙中的第一个、第0级唯一超级特大恒星。它包括内核、辐射区、壳层结构（对流区、光球、色球）、日冕等部分，其活动规律与太阳相似。
2、原始火球的大爆炸类型
由于笔者假定原始火球有类似太阳的结构，是第0级超级特大恒星，它和所有的恒星一样存在周期性超级大爆炸。它有三种爆炸形式，即，有壳周期性大爆炸、抛壳周期性大爆炸和无壳周期性大爆炸。
（1）、原始火球的有壳周期性大爆炸
这个时期的原始火球有类似于太阳的完整恒星结构，但同时又存在周期性大爆炸，此时由于不能抛射原始火球的壳层结构（对流区、光球、色球），这种有完整恒星结构的周期性大爆炸，就叫做原始火球的有壳周期性大爆炸。这时还不能由原始火球对流区黑子形成相对独立的新的超级恒星。从规模上比原始火球的抛壳周期性大爆炸小。
（2）、原始火球的无壳周期性大爆炸
原始火球的无壳周期性大爆炸是一种介于原始火球的有壳周期性大爆炸和抛壳周期性大爆炸之间的过渡类型。它开始于上一次抛壳大爆炸熄灭后，结束于下一次有壳周期性大爆炸的点火时期，爆炸极不稳定。对原始火球这个时期非常短暂，而对其它恒星，这个时期相对较长。
（3）、原始火球的抛壳周期性大爆炸
因为原始火球的黑子同样存在于原始火球壳层结构的对流区。所以，从原始火球的第一次抛壳大爆炸开始，宇宙中便由原始火球的黑子产生出了第一代超级恒星。为了明确表示某代恒星第多少次数的抛壳周期性大爆炸，笔者提出一种“代~次” 表示法或叫x~Y表示法来进行表示。
比如用数字0表示原始火球是第0级超级特大恒星，用数字代号0~Y表示由原始火球产生的抛壳大爆炸次数。那么，由原始火球产生的抛壳周期性大爆炸次数可表示为0~1，0~2，0~3，~~~~，0~Y。
到目前为止，在原始火球的抛壳周期性超级大爆炸0-Y表示法中的Y，已经是一个非常巨大的数字，以它为中心形成了我们这个至今还在加速膨胀的宇宙。
一般来说，第一代恒星还要发生很多次数的抛壳周期性大爆炸，这样形成第二代恒星。用“代~次”表示法表示成1~1，1~2，1~3，~~~~，1~Y。
同样，第2代恒星也要产生抛壳周期性大爆炸，用“代~次”表示法表示可表示为，2~1，2~2，2~3，~~~~~，2~ Y，如此等等，依次类推。
一般说来，我们人类目前观测到的第x代恒星在形成超星系团或星系时，Y=1时的情况最多，而Y>1时的情况较少。所以，第x代恒星形成的超星系团、星系或行星系统可表示为{x、Y：x~Y，Y≥1}。如果Y=0，则表示第x代恒星还没有发生抛壳周期性大爆炸。
以太阳系为例，用代-次表示法，可表示为{x、Y：x~Y，Y=1}。前一个x表示太阳是第几代恒星，而Y表示太阳发生的第几次抛壳周期性大爆炸。根据笔者的研究，太阳系的行星系统是在一次抛壳大爆炸中形成的。但是，太阳还发生过多次有壳周期性大爆炸，只是其规模比太阳的抛壳大爆炸小得多。
二、 宇宙的时空结构
1、第x+1代天体（恒星或行星）与第x代恒星之间的时空距离规律
（1）、在第x代恒星周围怎样形成螺旋形的第x+1代天体的旋臂
当x≥1时，第x代恒星就开始有了自转，当Y≥1时，第x代恒星就开始发生抛壳大爆炸。
但是，我们人类目前观测到的第x代恒星，在宇宙起源过程中，基本上属于最后几代恒星，大多数只发生了一次抛壳大爆炸 ，因此，形成螺旋形旋臂者数量最多。
在第x代恒星壳层结构的南北半球各自都有与赤道形成一定角度的线状分布的黑子群。而且常常是在第x代恒星壳层结构的对流区，上一周期的黑子群还没有消失时，下一周期的黑子群又产生出来了。所以，在第x代恒星的壳层结构的南北半球有两条或两条以上的线状分布的黑子群。可以说，这就是第x代恒星周围形成螺旋形的第x+1代天体旋臂的胚胎。
当第x代恒星进行抛壳大爆炸时，被抛出的第x代恒星对流区的磁孔、磁结及黑子便以大黑子为中心，在第x代恒星周围形成两条或两条以上的巨大的螺旋形旋臂。
在螺旋形旋臂中的磁孔、磁结及黑子都可以将弥漫的星云物质聚集起来，形成第x+1代天体。
（2）、第x+1代天体螺旋形旋臂的轨道膨胀与收缩公式
设第x代恒星第1次抛壳大爆炸之前的恒星质量为M0，第x代恒星的质量衰减后为M=M0e-λt，λ是待定常数，t表示时间。当第x代恒星进行第X~Y次大爆炸时，把第x+1代天体的相关常数代入第x代恒星的中心力场中的比耐公式，得到第x+1代天体（恒星或行星）与第x代恒星的轨道方程为
r=h²/[k²+(Ah²/k²)cosθ]，
k²=GM0 e-λt。
其中的常数待定。这个公式表明第x+1代天体（恒星或行星）的轨道大小随着时间的推移而不断变大（膨胀），这就是“宇宙的时空膨胀方程（公式）”，或叫“轨道漂移方程（公式）”。
哈勃定律实际上就是“宇宙的时空膨胀方程”的特殊形式。比如取cosθ=0，方程两边对时间t求微商得v=dr/dt=λr，这就是星系的退行速度与距离成正比的哈勃定律。但是，在严格的求解过程中，哈勃定律不成立。
由提丢斯—彼德定律指出的太阳系内的行星分距离公式布r=0.4+0.3×2n，n取-∞，0，1，2，3，4，5，6，7.（取天文单位）。实际上就是太阳系内的行星分布在太阳周围的时空公式.它也是“宇宙的时空膨胀方程”的特殊形式。这决定于太阳的抛壳大爆炸的规模和各常数的具体取值。经笔者化简后，形式上完全与提丢斯—彼德定律公式的形式完全相同。
当星云物质以第x代恒星为中心重新集积时或以磁孔、磁结及黑子为中心将星云物质聚集形成第x+1代天体时，由于它们的质量和引力随时间呈指数形式不断增大，即第x代恒星和第x+1代天体的质量都将以M=M0eλt方式增加，其中λ前面取正号。第x+1代天体的运行轨道将按变质量的比耐公式r=h²/[k²+(Ah²/k²)cosθ]，k²=GM0 eλt。
随时间的变化呈螺线形收缩。所以，这又是“宇宙的时空收缩方程（公式）”。
总之，比耐公式r=h²/[k²+(Ah²/k²)cosθ]，或比耐方程h²u²(d²u/dθ²+u)=-F/m是一条轨道大小为r随时间t变化的函数关系式，是宇宙天体（恒星或行星等）的“轨道膨胀或收缩公式”。以它为基础形成宇宙的时空结构。
三、 恒星系统的形成
超级恒星系统（星系团、星系）的形成决定于抛壳恒星的质量大小，它决定于第几代恒星的第多少次抛壳周期性大爆炸。超级恒星系统的形态结构决定于抛壳恒星的代数x，自转周期T1，恒星壳层结构的形成周期T2，黑子形成周期T3，抛壳周期T4的大小。其时空轨道表现出时空对数螺线性膨胀与收缩的特性。
在第x代恒星南北半球的对流区各出现的一条或几条长线状分布的黑子群，它是下一代恒星或行星系统的胚胎。
在第x代恒星的抛壳大爆炸中，一般都能在第x代恒星的周围形成第x+1代天体的两条或两条以上的旋臂。但是，如果第x代恒星南北半球的对流区没有线状分布的黑子群，那么，在第x代恒星的周围一般说来不能形成旋臂。
1、 第x+1代天体的形成规则
以太阳系的形成为例：
（1）、规则一
靠太阳赤道越近的黑子，太阳爆炸后，由黑子形成的行星离太阳越远。反之，则近。
这是因为太阳在自转，越靠近太阳赤道，太阳黑子的角速度和线速度越来越大，因此，当太阳爆炸后离太阳中心距离越远。
太阳北半球 与南半球的其中一对前导黑子与后随黑子分别形成了一组行星：海王星和天王星，而另一对前导黑子与后随黑子分别形成了一组行星，即土星和木星。而其它在太阳上的在蝴蝶图中呈一定角度分散分布的黑子依次形成了火星、地球、金星、水星。而冥王星和太阳系的第十大行星sedna比较特殊，很可能是由最靠近太阳赤道的隐形大黑子形成的，所以离太阳最远。
由于前导黑子与后随黑子周围形成了一个黑子群，并且有大量的磁孔与磁结，所以在前导黑子与后随黑子形成大行星的同时，在它们的周围也形成了由黑子形成了卫星和由磁孔与磁结形成的大行星的星云盘。
（2）、规则二
由于下进上出，磁孔或磁结或黑子密度较小，被太阳抛出距离较大，因而形成太阳系边缘的奥尔特云和彗星。
由于上进下出磁孔或磁结或黑子密度较大，被太阳抛出距离较小，因而形成太阳系内火星与木星之间的小行星，形成小行星带。
但是，规则一与规则二是相互作用的，它们有一定冲突，所以，这使太阳系行星系统轨道的大小和形状的形成在它们相互作用中形成，情况比较复杂，变数较多。
应该注意的是太阳系的大行星密度是变化的，原来黑子密度小，可能因为密度小的黑子在集积过程中因为集聚了其它密度大的磁孔、磁结或黑子，而形成行星时，结果其本身的密度变大。反之，原来黑子密度大的黑子可能集聚了其它密度小的磁孔、磁结或黑子而密度变小。可以说行星带和奥尔特云及彗星就是改变大行星密度的重要的影响因素。
（3）、规则三
太阳爆炸时各黑子由绕极轴旋转运动变成绕太阳中心的公转速度由外向内依次增大。
在这个变化过程中，根据行星的向心力由万有引力提供可知，GMm/r²=mv²/r，得v=(GM/r)½，所以，当太阳爆炸时各黑子由绕极轴旋转运动变成绕太阳中心的旋转运动时，离太阳赤道越远的黑子，形成行星时的轨道半径小，公转速度大。反之，离太阳赤道越近的黑子，形成行星时的轨道半径大，公转速度小。所以，太阳系内的行星系统由外向内公转速度依次增大。
（4）、规则四
由黑子形成行星，由于黑子在太阳对流区上表面和下表面旋转方向相反，但是，黑子在太阳对流区下表面旋转方向不稳定，磁孔、磁结情况类似，主要是受太阳辐射区的影响，辐射区巨大的离子动能对太阳对流区磁孔、磁结或黑子下表面的旋转运动有一定的抵消作用所造成。磁孔、磁结在太阳上的频繁变化就说明这个问题。所以黑子在太阳对流区的旋转方向主要决定于太阳对流区的上表面的黑子的旋转方向，这同时决定黑子形成行星的自转方向。
行星的自转方向是电磁学规律所决定的。
太阳磁场可以与太阳对流区的磁孔、磁结及黑子相互作用。当太阳的抛壳大爆炸使它们脱离太阳而进行轨道膨胀的时候，所有太阳系的行星，包括其卫星都会向同一方向自转，即自西向东转动，这决定于爆炸的太阳在扩大后的内部磁场方向的影响。
当然，不排除太阳系中的偶然事件改变行星自转方向的例子。比如金星的自转方向就是自东向西转动，虽然非常返慢。
（5）、规则五
行星的公转轨道可以膨胀和收缩。当太阳因为爆炸质量变小时，各行星轨道膨胀。
当太阳重新吸引那些因为自身爆炸而产生出的星云物质时，质量逐渐增大，各行星轨道收缩。
太阳系内磁孔、磁结及黑子在集积形成行星、彗星、陨石等的时候质量会逐渐增大，所以，大行星周围的卫星和星云盘的轨道，会因为大行星质量的逐渐变大而收缩。
（6）、规则六
太阳上南北半球的黑子形成了两条或两条以上的线形分布区，它们均与太阳赤道形成了一定的角度。它们在太阳的抛壳大爆炸中形成自然地形成了两条或两条以上的螺旋形旋臂，就象两盘或两盘以上的螺旋形的蚊香。由于它们的螺旋形旋臂在形状和大小上的差异，所以在围绕太阳公转的过程中彼此相交，它们的交点就是大型黑子集聚的地方，这使太阳系的大行星的分布主要出现在这些交点上。显然，它们在太阳的径向方向依次出现的轨道大小呈对数螺旋方式变化，这样就产生了太阳系行星分布的提丢斯——彼得定律。
（7）、规则七
太阳除了发生抛壳大爆炸以外，还要发生有壳周期性大爆炸。它直接改变太阳行星系统的面貌，使地球上的生物产生灾变性的后果。
比如发生在几百万年前的一次有壳周期性大爆炸，造成了地球上的恐龙的灭绝。&nbs p;
在这次太阳的有壳周期性大爆炸中，地表温度可能已经达到2000C以上了，不论陆地上还是天上的恐龙，由于躯体巨大，无法躲避在地球的阴凉处，导致严重烧伤和酷暑，相继在几天之内全部死亡。而恐龙蛋也因为太阳暴晒而失去生命。
由于地球上2000C以上的高温，直接导致森林火灾和飓风、暴雨、山洪与泥石流，它比其它任何时候都强烈，它使恐龙与恐龙蛋的一部分被泥石流淹没而形成化石。
唯有小型恐龙，或生活在水里的恐龙的近亲——鳄鱼，逃过了劫难。小型恐龙以后演变成了地球上的其它生物。而其。动植物由于体形较小，容易在短时间内在相对阴凉处躲过劫难，但是，仍然有各种动植物大量死亡，甚至灭绝。
在太阳的有壳周期性大爆炸中，太阳系部分行星改变了运行轨道，甚至发生碰撞。有的落在地球上，产生巨大爆炸，顷刻浓烟四起，尘土飞扬，山蹦地裂，飓风热浪，整个地球被覆盖上一层次陨石尘土，这就是人们在恐龙灭绝时，在同一地层中找到来自陨石的铱元素。同时，也出现大行星对小行星及星云物质的俘获现象。地球的卫星——月球有可能就是这样形成的。
太阳的有壳周期性大爆炸同时导致各大行星发生地质结构变化，形成火山和地震，导致地球大陆飘移。
太阳在这次爆炸中同时导致各大行星磁场反向，这是因为温差电出现了反转现象。
太阳在这次爆炸中还导致各大行星自转轴改变，导致气候改变，比如火星的气候变化就与此有关。
1987年美国的宇宙飞船发现各大行星背日面都有一条线形构造，这就是太阳多次小规模爆炸对各大行星产生作用力的合力造成的，即中间凸起两边低的一种线状结构。
太阳在有壳周期性大爆炸后，产热量明显下降，所以太阳在经历每次爆炸后，太阳系各大行星出现冰期。地球地质历史时期出现的冰期就是太阳的有壳周期性大爆炸之后形成的。
所以，即便恐龙没有在太阳的有壳周期性大爆炸中被热死，陨石砸死。那么，它必然在地球上出现的冰期中冻死。
2、第一代恒星的分布
原始火球是第0级超级特大恒星，自转周期T1=∞，壳层结构的形成周期T2≈0，大黑子的形成周期T3≈0，没有恒星黑子分布的蝴蝶图，黑子接近于均匀对称分布，而抛壳大爆炸周期T4≈0。所以在0~Y抛壳大爆炸中，每次抛壳大爆炸都使第一代恒星的分布接近圆球形，
3、第x+1代恒星的分布
当第x代恒星，x≥1，由于它来源于上一代恒星黑子，所以第x代恒星有自转。即第x代恒星的自转周期T1为有限数值。它分以下几种情况：
当第x代恒星只进行一次抛壳爆炸时，而形成星系时，因为在第x代恒星南北半球的对流区各出现的一条或几条长线状分布的黑子群，所以这样形成的旋涡星系有至少两条或两条以上的旋臂，这样可以形成棒旋星系、螺旋星系及椭圆星系。
当第x代恒星没有在南北半球的对流区各出现的一条或几条长线状分布的黑子群时发生大爆炸，那么就没有旋臂形成，这样就形成不规则星系。
由于宇宙年龄较大，所以我们发现第x代恒星只发生一次大爆炸的恒星数量很多。这使我们容易理解为什么在哈勃研究过的600个星系中， 50％是标准的旋涡星系，30%是棒旋星系，17%是椭圆星系，只有3%是不规则星系。
参考文献
1、 王为民，原始火球有黑子的宇宙大爆炸学说，学习方法报，2001，9，16。
2、王为民，中微子——反中微子超旋统一场，学习方法报，2003，5，30。
关于《时间简史》读后感范文 《时间简史》中，伟大的科学家们在继承前人的基础上努力创新，从而不断地推动科学的发展。正是这种创新精神，才使得人类社会不断地向前迈进。马尔滕曾经说过：水不流动，必至污浊。同样，一切事业，假使使当事者不常留意改进，改良，努力着创新，最终是准会落伍，失败的，所以说，创新是发展的不竭动力。
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关于《时间简史》读后感范文
一本好书不仅能教给别人知识，更主要的是能让读者有所思有所感，斯蒂芬。霍金先生写的《时间简史》就是这样一本让人有所思有所感的好书。读完之后掩卷长思，细细的领略其中的哲理，让人耳目一新。
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关于《时间简史》读后感范文
《时间简史》是我非常喜欢的一本书，也是一本世界知名的物理学著作，让我深受启发！
根据观测中其他星系投过来的光谱红移可以得知大部分的星系正在远离我们而去，因此可以得知宇宙在很大的可能上处于一个膨胀的状态；从另一方面来看，如果宇宙处于一个静止的情况下，那么静态宇宙会在引力的影响下开始收缩，相应的其他星系会在一定程度上表现可观数量的光谱蓝移，只有引力不足以对抗给予宇宙膨胀加速度的力时，宇宙才会在不断加速中膨胀。因此，我们可以推测宇宙处于一个大爆炸状态下，每个星球就像是在一起气球上画的点，在气球吹气时随着气球膨胀而相互远离。
这种膨胀力在一种主流假说中是认为来自于宇宙大爆炸给予的一个作用力，它给予各个星系了一个加速度。宇宙的大爆炸是由一个奇点开始的，可以理解为宇宙的爆炸像是一个初始维度的降维过程，降维就像是气态水变为的液态，释放出大量的能量，不过这种“水”并不是我们所理解的水，而是高等的维度，它降维所释放出的能量构成了初始的能量态宇宙，然后在演进中能量产生了沉淀，也就是物质，此时的物质星球由于蕴含未完全沉淀的大量活跃能量，表现的像是爆炸后的渣子。
