原著：無(wú)極道人

生死輪回一場(chǎng)夢(mèng)，

迷悟只在一念間。

俊鳥(niǎo)出籠游太虛，

大道無(wú)極任逍遙。

我們前面講暗物質(zhì)與暗能量共同構(gòu)成并控制著整個(gè)宇宙。暗物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為普通物質(zhì)，宇宙中的一切物質(zhì)都來(lái)源于暗物質(zhì)，小到微觀的基本粒子如電子，原子，分子等，大到宏觀的宇宙天體如行星，恒星，星系等。暗能量可以轉(zhuǎn)化為普通能量，宇宙中的一切能量都來(lái)源于暗能量，比如微觀的射線、微波、光波、電磁波等，宏觀的聲波與引力波等。我們前面曾經(jīng)講，微觀世界以能量和物質(zhì)為基本屬性，宏觀世界以時(shí)間和空間為基本屬性，所以暗物質(zhì)形成的宏觀宇宙天體，就產(chǎn)生了相對(duì)論中的空間扭曲現(xiàn)象，下面我們分析講解。

在二十世紀(jì)以前的經(jīng)典物理學(xué)里，人們采用的是牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，其背景時(shí)空是平直的，曲率張量為零，只涉及那些沒(méi)有引力作用或者引力作用可以忽略的問(wèn)題。而相對(duì)論的提出改變了這種時(shí)空觀，廣義相對(duì)論的背景時(shí)空則是彎曲的（如圖所示），曲率張量不為零，涉及到空間中大質(zhì)量物質(zhì)會(huì)對(duì)時(shí)空曲率張量產(chǎn)生影響等問(wèn)題，引力透鏡效應(yīng)就是其中之一。

廣義相對(duì)論認(rèn)為物質(zhì)決定時(shí)空，引力可以使光線發(fā)生彎曲。在宇宙中，由于空間在大質(zhì)量天體附近會(huì)發(fā)生扭曲，造成光線沿彎曲空間的短程線傳播，使得前景的大質(zhì)量天體能夠增亮或扭曲視線上背景星系的圖像，其原理非常類似光學(xué)透鏡的作用，因而稱為引力透鏡效應(yīng)（如圖所示）。如果起引力透鏡作用的天體是一個(gè)星系，那么它對(duì)光的彎曲作用可以產(chǎn)生更遙遠(yuǎn)天體的多重像（虛像），形成類星體或星系等。如果起引力透鏡作用的天體是一個(gè)比較小的暗天體，那么它在一顆較遠(yuǎn)恒星前經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì)使得恒星短暫增亮，就是較小規(guī)模的引力透鏡效應(yīng)。

這種由單個(gè)恒星造成的引力透鏡也叫做微透鏡。1979年，天文學(xué)家觀測(cè)到類星體Q0597+561發(fā)出的光在它前方的一個(gè)星系的引力作用下彎曲，形成了一個(gè)一模一樣的類星體的像，這是第一次觀察到引力透鏡效應(yīng)。1993年，天文學(xué)家利用微透鏡效應(yīng)觀測(cè)到銀河系中存在一種暗物質(zhì)，稱做MACHOs（致密暗天體）。

與光在宇宙中傳播相關(guān)的內(nèi)容還有光波的多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)是指物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)椴ㄔ春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化，在運(yùn)動(dòng)的波源前面，波被壓縮，波長(zhǎng)變短，頻率變高，稱為藍(lán)移；在運(yùn)動(dòng)的波源后面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相反的效應(yīng)，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，頻率變低，稱為紅移（如圖所示）。而且波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大，所以根據(jù)波移的程度，可以計(jì)算出波源循著觀測(cè)方向運(yùn)動(dòng)的速度。

具有波動(dòng)性的光也會(huì)出現(xiàn)這種效應(yīng)，并且可以利用這種效應(yīng)測(cè)量恒星的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。但光波與聲波的不同之處在于，光波頻率的變化體現(xiàn)在顏色的變化，如果恒星遠(yuǎn)離我們而去，則光的譜線就向紅光方向移動(dòng)，稱為紅移；如果恒星朝向我們運(yùn)動(dòng)，光的譜線就向紫光方向移動(dòng)，稱為藍(lán)移（如圖所示）。

科學(xué)家通過(guò)天文觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離銀河系的天體發(fā)射的光線頻率變低，移向光譜的紅端，發(fā)生紅移。天體離開(kāi)銀河系的速度越快紅移越大，這說(shuō)明這些天體在遠(yuǎn)離銀河系。反之，如果天體正移向銀河系，則光線會(huì)發(fā)生藍(lán)移。所以利用光波的多普勒效應(yīng)，科學(xué)家得出宇宙正在膨脹的結(jié)論。

但是，如果我們用暗物質(zhì)與暗能量來(lái)重新理解引力透鏡效應(yīng)和多普勒效應(yīng)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)我們觀測(cè)到的現(xiàn)象有可能是失真的。我們前面講暗物質(zhì)就是宇宙空間中均勻分布的點(diǎn)，暗能量就是點(diǎn)與點(diǎn)之間的相互作用力，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離減小表現(xiàn)為斥力，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離增大表現(xiàn)為引力。相鄰的點(diǎn)與點(diǎn)相互連接，就可以構(gòu)成物質(zhì)，物質(zhì)內(nèi)部點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離減小，而物質(zhì)附近的點(diǎn)與點(diǎn)之間距離變大。這時(shí)候，暗能量在物質(zhì)內(nèi)部表現(xiàn)為點(diǎn)與點(diǎn)之間的斥力，在物質(zhì)周圍的一定范圍內(nèi)則表現(xiàn)為點(diǎn)與點(diǎn)之間的引力（如圖所示）。

大質(zhì)量天體周圍的暗能量表現(xiàn)為點(diǎn)與點(diǎn)之間的引力，這就形成了引力場(chǎng)，造成了相對(duì)論中的空間扭曲現(xiàn)象。這種空間扭曲的實(shí)質(zhì)就是暗物質(zhì)的分布不均，形成了密度差，光波在不同密度的介質(zhì)中傳播會(huì)形成折射，就產(chǎn)生了引力透鏡效應(yīng)。而光波的多普勒效應(yīng)也是由于密度差引起的（如圖所示）。

由上圖可以看出，外部空間的光波進(jìn)入引力場(chǎng)都會(huì)發(fā)生紅移，那么地球處于恒星太陽(yáng)的引力場(chǎng)之中，觀測(cè)到外部空間進(jìn)入的光波發(fā)生紅移，是因?yàn)楹阈堑南鄬?duì)遠(yuǎn)離產(chǎn)生的，還是由引力場(chǎng)本身產(chǎn)生的，我們并沒(méi)有進(jìn)行區(qū)分。所以，暗物質(zhì)的分布不均造成的空間扭曲，使得我們?cè)谔?yáng)系內(nèi)部觀測(cè)外部空間，看到的現(xiàn)象都是失真的，這就是“不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中”。

利用暗物質(zhì)與暗能量的關(guān)系可以解釋量子糾纏現(xiàn)象，有興趣的可以自己思考。

無(wú)極道人乘鶴去，

空留殘篇八十一。

誰(shuí)能解得其中意？

不枉人間走一回！