暗能量和修正引力如何超越广义相对论？
  时间是有限的，还是无限的？空间是有限的，还是无限的？时间和空间是分离的，还是统一的？看似简单的问题却包含最深刻的科学和哲学道理。自从人类进入氏族社会的文明形态，到资本和技术深度融合的现代社会，人们在满足基本和享受的物质生活需要时，没有停止从科学和哲学的思维中搜寻这些问题的答案。伊曼努尔·康德是近代哲学的集大成者和现代哲学的开拓者，可以从康德哲学中找到所有哲学思想和流派的“发源地”，以康德哲学为原点“向世界哲学出发”，人类的“哲学车轮”可以驶入英国的经验哲学和分析哲学，可以驶向欧洲大陆的先验哲学和理性哲学，人类的“哲学航船”可以驶进黑格尔绝对观念的辩证法，可以驶向**和**创立的唯物和历史辩证法。1781年，康德发表具有哲学里程碑意义的著作《纯粹理性批判》，阐述了理性与经验、观念与现实相背离的时空观，康德认为时空的有限性和无限性构成了纯粹的“二律背反”，用现在的哲学语言来描述就是“悖论”、或“佯谬”，时空“二律背反”和“时空悖论”、“时空佯谬”的词条符合“等效原理”，属于等效性解释。时空“二律背反”指的是：如果认为宇宙有一个开端，那么在宇宙开端之前存在时空吗？如果认为宇宙没有一个开端，那么宇宙必然有无限的时空。

  现代的宇宙大爆炸理论是否解决了康德时空哲学的“二律背反”？我们必须承认，在解释宇宙如何起源的问题上，宇宙大爆炸理论是迄今为止最好的一种解释，该理论第一次把宇宙起源的假奠基在观测和科学的基础上，而历史上那些神学、文学、哲学和民间流传的解释缺少理论的系统性和数学的分析性，比如：太阳神创造了太阳、宇宙神创造了宇宙、道和神秘的意念创造了万物和天地、“金、木、水、火、土”缔造了物质和精神世界等，这些观点缺少事件的依据和数学分析的可能。我们将宇宙大爆炸理论分成“单循环”和“多循环”两种，单循环的大爆炸理论认为，宇宙有一个诞生的起点，谈论“宇宙前的宇宙”、”宇宙后的宇宙”没有意义，多循环的大爆炸理论认为，宇宙不仅有诞生的起点和消亡的终点，而且起点和终点“首尾相接”，宇宙在无限循环中进行“生生不息”的时空转换。在德国哲学家康德提出“二律背反”的命题之后，1823年，德国天文学家亨利希·奥尔伯斯提出了著名的“奥尔伯斯佯谬”，又称“光度佯谬”，1826年，他修订了这一词条的解释，它指的是如果宇宙处于无限和静止的状态，那么地球的夜空应是闪亮的，不应是黑暗的，理论预测的“白天”和实际观测的“黑夜”构成了“二律背反”。

  奥尔伯斯指出，如果我们的宇宙处于无限静止和绝对均匀的状态，那么当我们的视线指向天空时，总能接收到某些恒星的光线，尽管附近恒星的光线强，遥远恒星的光线弱，但是，这些强的和弱的光线经过汇集和叠加后具有无限的光度，足以照亮地球的夜空，不难想象，我们的夜晚应当像白天一样明亮无比。有一些天文学家反对“奥尔伯斯佯谬”，他们认为之所以在黑夜看不到附近和遥远恒星发出的光，是因为除了地球转到背离太阳的一面之外，其它恒星的光线被太空中的吸光物质吸收，或者最早期恒星发出的光线还没有抵达我们的地球，很多衰老的恒星逐渐失去发光能力，宇宙的尘埃和星云颗粒阻碍了光线的传播等，所有的这些解释不足以破解“夜晚为什么如此黑”的谜题，数以千亿计的星系，每个星系中数以千亿计的恒星还不足以“点亮”整个星空？奥尔伯斯“发难”的实质是挑战了一个静止、均匀和无限的宇宙模型，牛顿就是这种恒稳态时空观的主要代表人物，“奥尔伯斯佯谬”对牛顿“千古不变”的时空理论提出了科学史上的最大质疑，即：如果恒稳态宇宙是真实的，那么黑夜应该与白天一样明亮，但是，我们的夜晚却是“漆黑一团”。德国天文学家开普勒早在1610年就提出了类似的疑问，他认为夜晚的出现恰好印证了一个非稳定、非恒态的宇宙结构。

  爱因斯坦“一种最不可原谅的错误”应该是没有接受天文学家开普勒和奥尔伯斯的“发难”，他成功地挑战了牛顿的引力理论，建立了新的物理时空观，却“鬼使神差”地认同了牛顿的恒稳态宇宙，爱因斯坦打破了牛顿绝对不变的时空观，却保留了他绝对静止的时空理念，他在1915年发表广义相对论时，还在坚守宇宙静止的信仰，认为大质量天体弯曲了时空，这只是局部的，不是宇宙整体的图景，为了维持一个恒稳定态宇宙，爱因斯坦不得不引入一个起修正作用的“宇宙学常数项”，由于他用常数项“修正”了引力的场方程，阻止了宇宙的收缩和膨胀，因此，爱因斯坦也是“修正引力理论”的创始人，他错误的“修正理论”导向后来的“暗能量理论”，宇宙学常数项将广义相对论和“暗能量理论”联系起来，这是爱因斯坦对暗能量和宇宙膨胀理论的最大贡献，我们因此不能不承认：“错误”是成功之母，如果我们担心在科学和哲学的探索上“犯错误”，那么我们只能离科学和哲学的发现越来越远。宇宙学常数的含义指向“反引力”，在天文学家发现宇宙的膨胀后，该常数指向了“暗能量”，它属于时空的一种属性，老年的爱因斯坦迷恋于物理学的“大统一理论”，没有可能从广义相对论和量力学的角度去揭示“暗能量”的本质，用某种数学工具将“暗能量场方程”写出来，去创造广义相对论之外的另一个物理奇迹，爱因斯坦是人，不是神，他既没有预言宇宙的膨胀，也没有缔造暗能量的“理论王国”。

  宇宙学常数指向时空内在的“反引力”和膨胀的属性，刚好抵抗了宇宙天体在时空弯曲作用下的相互吸引，“二力平衡”的结果造成一个静态、均衡的宇宙。现代宇宙学用“暗能量”替代了宇宙学常数项，指明了“暗能量”的反引力大于宇宙天体相互的引力，“二力不平衡”的结果造成宇宙的加速膨。爱因斯坦生前通过哈勃的观测知道了宇宙的膨胀，但是，他不知道宇宙的加速膨胀，天文学家使用更为精确的观测工具，发现了宇宙的加速膨胀，如果爱因斯坦仍然活着，也许他能够解决“暗能量”的谜题，如此的“预测”没有意义，现在的物理学家在理论物理的各个分支、实验物理的各个领域都取得了长足的进步，只是缺少一些重大理论和实验的进展。现在，物理学家提出了两种“修正引力理论”，一种修正引力能够代替“暗物质”，另一种修正引力能够代替“暗能量”，本作者为了“正本清源”，将后一种修正引力称之为“修正暗能量理论”，那么，暗能量理论和修正暗能量理论能不能超越爱因斯坦在一百多年前提出的广义相对论？“奥尔伯斯佯谬”明在更大的宇宙尺度上，“宇宙学常数”、或“暗能量”超越了时空弯曲的引力，如何建立“反引力场方程”？这是摆在科学家“桌面”上的一个重大课题，属于“难上加难”的基础性物理问题，“谁是下一个爱因斯坦”并不重要，重要是的如何找到解决这一“最大难题”的方法，不要指望“外星人”告诉我们其中的答案。

  在宇宙膨胀的解释中，“奥尔伯斯佯谬”，“孤岛效应”，“物质和能量密度递减规律”符合“等效原理”，属于等效性解释的关联，天文学家从上个世纪的早期到现在一直观测在宇宙大尺度上星系和星系的分离现象，星系间的距离越大，分离的速度越快，如此的图景可以理解为“宇宙膨胀”，造成“奥尔伯斯佯谬”，形成“孤岛效应”，发生“物质和能量密度的递减规律”。本作者用“孤岛效应”来形象地理解宇宙的膨胀，也不失为一种“简单易行”的解释方法。天文学家发现，在本地星团的尺度上，星系之间的空间并没有发生膨胀，银河系和本地星系群所在的室女座星系团具有“超稳定性”，不仅被巨大的引力“绑定”在一起，甚至可能发生星系间的碰撞与合并。在太阳系的尺度上，“引力绑定”大大超出“暗能量”的分离作用，我们的地球“安分守己”，始终在十分固定的距离上围绕“主心骨”的太阳旋转，地球自身的引力非常强大，不会发生自身的膨胀，地球不会在“暗能量”的瓦解下“分崩离析”。在原的尺度上，“暗能量”和“万有引力”可以忽略不计，电磁力和核力非常强大，形成了原和分的“超静定结构”。但是，在超星系团的尺度上，宇宙形成了“超大结构”，编织成跨越10亿光年以上的“丝状体”，尽管在丝状、状的大尺度结构中，星系和星系、星系团和星系团的引力作用超乎想象，和室女座星系团的引力“捆绑”不在一个量级，但是，“宇宙最强音”的暗能量斥力显现了“英雄本色”，“暗斥力”不可阻挡地撕开“铜墙铁壁”的超大星系团，将丝状、状的宇宙结构拉扯得越来越大，天文学家将个别的、局部的观测“拼接”成一个大的“3D图案”，他们惊奇地发现，奥尔伯斯的预言是正确的，牛顿和爱因斯坦错了，我们的宇宙正在加速膨胀，“孤岛效应”比过去想象得更快。

  （邓如山2017-3-邮箱：deepmind_123@163.）

  (HowtosurpassthetheeneralretivitywiththetheoryofDarkmatteraifiedGravitation)

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