为什么提出“暗反物质”的概念？（上）
  根据自然哲学的“等效原理”、“对应原理”和“对称性原理”，既然存在物质和反物质、或者存在物质粒和反物质粒，而物理学家和天文学家在暗物质现象的基础上提出了“暗物质”概念，“暗物质”已经成为全世界的科学家“费尽心机”、全球的科研机构费尽周折的搜索目标，那么本作者可以“因势利导”地推出“暗反物质”、或“暗反物质粒”的概念，本作者在之前的文章中解释了暗反物质概念“出笼”的原因，简单来，既然物质对应“暗物质”的概念，那么反物质则对应“暗反物质”的概念，物质和“暗物质”构成了等效的、对称的关系，同样，反物质和“暗反物质”形成了等效的、对称性的关联。物质和反物质属于自然实在性的范畴，在十九世纪之前，人们只知道物质的存在，十九世纪的德国哲学家费尔巴哈在创立人本主义的唯物论和**在创建历史主义的唯物论的时候都不知道反物质的存在，后**主义时代的哲学家也未曾预言反物质的潜在性。物理学家在二十世纪的上半期预言并发现了反物质粒，不仅如此，他们在这一时期还预言了“暗物质”的存在。遵循科学思想发展的逻辑，现在提出“暗反物质”的概念既不是时机太早，也不是时机太迟，这一概念的提出既能完善物质多样态的物理学，也能丰富辩证唯物论的物质学，具有“一箭双雕”的成效。

  过去提出“暗反物质”的概念主要与“等效原理”的推论、或预言有关，现在“翻箱倒柜”地重提“暗反物质”的概念则与物理学和天文学过去和现在的发现成果有关。“两项发现”中的一个是在地球上空数百公里的区域发现了大量的、超过预期的正电，另一个是在银河系的中心附近发现了大量的、超过预期的伽马射线。对近地太空过量正电和对银心附近过量伽马射线的解释符合哲学解释学的“等效原理”，大部分的科学家将过量正电和过量伽马射线产生的原因归结为“暗物质”的作用，或者将“暗物质”看成是过量正电和过量伽马射线的源泉，部分的科学家则将过量正电和过量伽马射线产生的根源归结为中星、超新星、黑洞的辐射，或者将致密星体的辐射和超新星暴看成是过量正电和过量伽马射线产生的源头。根据宇宙哲学的“广义认不准原理”，人们对过量正电和过量伽马射线的发源地还不能给出一个准确的回答，只能期待科学家的更多观测和发现。科学真理既不倾向于多数科学家的分析，也不偏向于少数科学家的结论，检验科学真相的唯一标准是天文观测和物理实验的最终结果。重新提出“暗反物质”的概念与大部分科学家对正电和伽马射线过量现象的解释有关，如果将这种解释归结为“暗物质”，那么我们在进一步的“深度解析”中不难发现，有必要设定“暗反物质”的概念，将“暗物质”和“暗反物质”、或将“暗物质粒”和“暗反物质粒”的相互作用看成是过量正电和伽马射线的来源。

  其一：“暗反物质”的概念与对过量正电现象的解释有关。从1995年起，麻省理工的华人科学家丁肇中开始构想和实施花费数十亿美元的“探暗工程”，代号为“AMS项目”的重大科学计划通过测量近地太空的正电来证实“暗物质”的存在，全球15个国家的56个科研机构的科学家在“科学的旗手”——丁肇中的召唤下踏上了探索“暗物质”的漫漫长路。2013年4月，丁肇中的AMS团队经过18年的艰苦探测，首次发布了初步的成果，搭载在国际空间站的阿尔法质谱仪探测到40万个正电。物理学家对近地太空出现过量正电的看法不尽相同，丁肇中的团队倾向于认为过量的正电来源于“暗物质粒”的相互作用，尽管暗物质粒的相互作用频次很低，但是，它们之间的相互碰撞能够产生大量的正电。2017年10月17日，丁肇中的国际大团队发布了最新的探测数据，他们在1000亿次宇宙射线的测量中发现了更多的过量正电，检测数据进一步支持了暗物质模型的解释，通过探测正电的方法来间接地发现“深度隐藏”的暗物质。

  丁肇中的“大团队”和为数众多的“团队”应用了暗物质探测的间接方法，2017年11月17日，《科学》杂志发表了周浩博士所在团队撰写的研究论文，他们认为在地球较近区域“转圈”的两颗中星不可能是近地上空过量正电来源的候选对象，因为在这两颗脉冲星的周围覆盖了大面积的阴暗云团，中星发射的大部分正电和其它粒不可能“畅通无阻”地穿越云团，不可能“自由自在”地抵达地球，中星不能作为过量正电的发源地，需要寻找过量正电的其它渠道，他们不排除占宇宙质量将近四分之一的“暗物质”作为近地太空正电聚集现象的“策源地”。2008年，欧航局的天文学家在地球大气层以外数百公里的轨道空间意外地发现了正电，欧航局的卫星“帕梅拉”搭载的探测器发现了大量的正电“盘旋”在近地太空的区域，数量超出了预期。2009年11月，美航局的“费米伽马射线太空望远镜”在地球上空的闪电现象中意外地发现了过量的正电，一些科学家对雷电中的过量正电感到迷惑不解，认为过量正电可能与“暗物质”的分布有关。天文文学家很早提出了一种观点：在地球和月球之间、在银河系的中心和周围存在“无时不在、无处不在”的“暗物质”。

  与丁肇中“大团队”和周浩所在“团队”的解释不同，一些科学家支持了脉冲星作为过量正电发源地的法，他们认为过量的反物质粒——正电来源于致密天体——中星发射的脉冲，所谓的脉冲星信号是指中星在自身超强电磁场的作用下将带电粒混入到光束并喷射到太空而产生的，中星的旋转带来了脉冲信号周期性的精准脉动，中星或脉冲星就像一个超级粒加速器，当脉冲星的光束混入周围的尘埃和气体时，这些尘埃和气体的颗粒物在巨大冲击能量的作用下发生粉碎性的裂解，就像在大型强对撞机的实验中产生了意想不到的粒一样，在脉冲星巨大能量“碾压”的光束中可能出现无法预料的反物质——正电和负质一类的粒，一些正反物质在相互的湮灭作用中消失了，转换成脉冲星光束中的巨大能量，另一些反物质粒则成功地“越狱”，其中的大量正电抵达了地面以上数百公里的太空，它们是“暗物质探测器”发现的过量正电，在地球之外数百光年远的脉冲星有可能形成近地太空过量正电的源头。

  根据自然哲学的“等效原理”，在地球上空形成的过量正电既可能来自“暗物质”的相互作用，也可能来自中星的脉冲暴，甚至来自于超新星爆发和黑洞碰撞与合并事件所产生的“引力辐射”，黑洞的“霍金辐射”也可能是过量正电的来源。根据科学哲学的“广义认不准原理”，科学家目前还不能给出过量正电产生的最终根源，他们在未来的物理实验和太空探索中能够找到正确的答案。科学发现是一个从未知到已知、从知之甚少到知之甚多的认知过程，如果丁肇中的团队和周浩所在团队在不远的将来发现了理论预言的暗物质，通过探测正电的分布来发现暗物质，就像LIGO国际团队通过对激光束长度极其微波动的精确测量来发现引力波的经过一样，那么他们对正电来源的解释是正确的，即：暗物质是太空中过量正电的来源。既然假设的暗物质之间的相互作用产生了超量正电，那么提出“暗反物质”、或“暗反物质粒”的概念就显得“水到渠成”，即：暗物质和“暗反物质”的相互作用产生了普通物质的正电，如果“暗物质”是自身的反粒，那么“暗物质”和“暗物质”之间的相互作用产生了正电。

  （邓如山2017-11-27邮箱：deepmind_123@163.）

  （Whyputforwardtheceptof“Darkantimatter”?）



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