暗物质PNPDs模型

在过去的十年里，通过精确的宇宙观察得到令人惊讶的宇宙模型：暗物质质量约为可见普通物质的5倍^[1]，且主导宇宙质量^[2]。通过引力透镜观测与数值模拟精确地确定暗物质分布，并且十余种暗物质候选者被提出^[3~12]。大质量弱相互作用粒子(Weakly interacting massive particles，简称WIMPs)被认为是暗物质最有希望的候选者^[13]。高级薄电离量能器(Advanced Thin Ionization Calorimeter，简称ATIC)的研究人员观测到210个电子和正电子，这比预期多70个，并被认为是由暗物质产生的。物质反物质探索与轻核天体物理研究有效载荷(Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-Nuclei Astrophysics，简称PAMELA)研究小组也认为暗物质湮灭应产生等量的正负电子。Cho认为PAMELA观测到的是正负电子对产生的起始阶段，而ATIC观测到整个碰撞过程，ATIC和PAMELA的观测数据是完全兼容的^[14]。Chang等人也认为暗物质的湮灭可以解释ATIC和PAMELA观测到的电子和正电子流^[15,16]。2017年，中国科学院紫金山天文台领衔的暗物质粒子探测卫星科学合作组织(DAMPE)公开了中国暗物质粒子探测卫星“悟空”获得的高精度高能电子宇宙线能谱，结果同样表明暗物质“湮灭”成正负电子^[17]。几十年来，捕获暗物质和实现场论统一都一直是物理学家的最大愿望，然而物理学家们依旧两手空空^[18]。本文初步建立暗物质正反粒子偶极子模型，采用正反粒子偶极子模型解释电场、磁场、电磁场和引力场的形成，实现电场、磁场、电磁场和引力场的合理统一以及场物质与实体(暗)物质的合理统一。然后从模型的物质、电子偶电磁波传递和引力场理论等方面对正反粒子偶极子模型的自洽性进行系统论证；并基于暗物质的正反粒子偶极子模型对量子力学理论和宇宙大爆炸理论进行系统论证。

1 暗物质正反粒子偶极子模型建立

1.1模型建立

暗物质已知特性包括^[19~21]：①具有质量；②连接星系“谱带” ；③具有引力特征；④具有粒子性；⑤可被极化；⑥具有传递能量粒子效应；⑦“湮灭”产生等量正反粒子；⑧分布规律与引力场相同；⑨完全透明。

麦克斯韦统一了电和磁，精准地预测到电偶极子，并被赫兹用实验验证。暗物质“湮灭”通常产生等量正反粒子，量子场论也证明场的产生和传递与正反粒子对不断产生和湮灭密切相关。光子极化也印证大量对称的电偶极子隐藏在真空中。这表明暗物质粒子以正反粒子偶极子的形式隐藏在空中。

目前普遍认为电子偶素(positronium)不稳定，会湮灭转化为能量；同时，真空也能电离出电子对。这里的物质、能量和电荷的守恒问题需要严格论证：①正反粒子对结合湮灭，粒子距离为0，无穷大的势能应被释放；若不为0，势能应该多大？②质子对质量是电子对的1836倍，如质量全部转化为能量，减掉初始动能和势能后，质子对转化能量应为电子对的1836倍。③正反粒子对的初始质量、能量和电荷哪里去了？④原子电子轨道跃迁吸收或释放电磁波，也是电势能与电磁能的相互转化。这表明正反粒子对结合时，将电势能转化为电磁能释放，结合为能量更低、更稳定的正反粒子偶极子。

电子偶素的初始动能和势能转化为电磁能剧烈释放吸引了人们的所有注意力，而处于隐身态的正反粒子偶极子的暗物质粒子被完全忽略掉。实际上，正反粒子对产生与湮灭，本质上就是对称性破缺与对称性恢复的不断循环过程。电子偶素仅仅是电子对与电子偶极子之间相互转化过程。而正反粒子偶极子是量子场的基态，正反粒子对是量子场的激发态。

总之，一个暗物质粒子中包含一对正反粒子，因此建立暗物质正反粒子偶极子模型。

一个暗物质正反粒子偶极子(Positive and Negative Particle Dipoles，简称PNPDs)中含有一对正反粒子，形成类双星系统。由于PNPDs间不断相互作用，形成球形正反粒子偶极子云。

1.2正反粒子偶极子经典场论

PNPDs间作用力类似范德华力（van der Waals force），同时存在吸引力和推斥力。平衡状态的PNPDs间总体上吸引力和推斥力是相互平衡的，此时的PNPDs间距为平衡间距；当小于平衡间距时，吸引力与推斥力均提高，而推斥力提高较快；当大于平衡间距时，吸引力与推斥力均减小，而推斥力降低较快。Ostriker认为暗物质由于吸引力而聚集在可见物质周围且由于推斥力而遍布整个宇宙^[22]。

与PNPDs之间的相互作用类似，PNPDs与可见物质同时存在吸引力和推斥力。PNPDs由于吸引力而聚集在可见物质周围，且象许多模型预测那样，PNPDs与可见物质相互作用较弱，能进入星体内部^[23,24]。

如无可见物质，PNPDs均匀分布。可见物质的大量堆积使其周围的PNPDs密度升高，形成一个与可见物质距离成反比的密度梯度。PNPDs与可见物质往往在宇宙同一个空间聚集，很难在大尺度上区分暗物质和可见物质。同时与预期相同，引力场更强大了^[25]。由于星系和星系团使暗物质聚集，星系内部很多暗物质子小光圈是由于星体的牵引而形成的^[26]。研究表明光线通过大规模暗物质分布的空间会发生弯曲^[27,28]。加拿大-法国-夏威夷联合望远镜(Canada-France-Hawaii Telescope，简称CFHT)的研究小组绘制了暗物质分布图。结果发现光线很少在遇到一个暗物质团而发生较大弯曲，而都是受到一系列暗物质团的影响逐渐弯曲的^[29]。笔者认为，光线的弯曲是由于PNPDs的密度梯度变化引起的。光线逐渐弯曲也表明PNPDs的密度是逐渐变化的。

电场、磁场、电磁场和引力场均光速传播且不可见，这些场均与暗物质有关。

PNPDs遍布整个宇宙空间，从本质上看，电场是由PNPDs规律极化形成的。当空间存在稳定带电粒子时，PNPDs会被极化，而这种极化规律十分明显，由近及远极化程度不断降低。可采用PNPDs极化强度表示电场强度。这反映电场本质上是暗物质的规律极化，使暗物质与电场物质合理统一。

磁场是PNPDs的正反粒子的运动轨道发生规律偏转产生的，可采用PNPDs的偏转强度来表示磁场强度。采用PNPDs的偏转表示磁场反映磁场本质上是暗物质的规律变化，使暗物质与场物质合理统一。

电磁波是PNPDs震荡传递的，震荡PNPDs本质上是微观震荡电偶极子，也是电磁波传递机理背后的物理原因。采用PNPDs的振荡频率区分电磁波种类，这反映电磁波本质上是暗(实体)物质的相互作用规律，使暗(实体)物质与(电磁)场物质合理统一。

天体物理观察表明超大星系团需要暗物质作用而存在^[30]，一张暗物质“网”在宇宙中延伸并在各个星系间相互交织。如没有暗物质，宇宙将不会以现有形式存在^[31]。Rodrigo等人分析表明星系和星系团是由暗物质所连接的^[26]。Zioutas等观察也表明星系和星系团是由于暗物质吸引而保持在一起的^[32]。在星体周围，PNPDs的密度具有一定的梯度，随着与星体的距离增加而密度降低，吸引力始终指向密度增加最大的方向。只要有可见物质，PNPDs的密度均会提高，因此宏观物质只表现为引力，而不表现为斥力。

引力场是由PNPDs密度梯度变化产生的，吸引力始终指向PNPDs密度增加最大的方向。只要有可见物质，PNPDs的密度均会提高，因此宏观物质只表现为引力，而不表现为斥力。可采用PNPDs的密度变化率表示引力场强度，这反映引力场本质上是暗(实体)物质的规律变化，使暗(实体)物质与(引力)场物质合理统一。PNPDs吸引强度计算能准确反映引力场强度。

PNPDs理论采用暗物质规律极化、定向偏转、诱导震荡和密度变化较好地解释电场、磁场、电磁场和引力场，较好地阐明了电场、磁场、电磁场和引力场背后的物理因果，实现了暗(实体)物质与各种场物质的合理统一，并实现了不同场的统一。

没有可见物质影响时，暗物质本身不能形成场。当受到外界物质影响时，产生不同的势能，并形成各种场，即各种场是暗物质的不同势能。暗物质因为电荷存在而极化，进而产生电势能，并形成电场。暗物质因为电流或磁性物质存在而轨道偏转，进而产生磁势能，并形成磁场。暗物质因为可见物质密度提高，进而产生引力势能，并形成引力场。

当各种场变化时，存在着动能和势能的转化过程，在变化的过程中会以波的形式传递能量，暗物质密度变化会传递引力波；而电场和磁场的变化会传递电磁波。

暗物质本身也具有内能，暗物质粒子不断地进行热运动，这种热运动会通过一定的电磁波进行能量交换。

1.3经典场论与量子场论辩证统一

1.3.1 粒子分类

粒子的存在状态包括显现态和隐身态。只有对称的正反粒子偶极子才能处于隐身态，这是由于垂直于正反粒子偶极子偶极方向辐射最强，而平行正反粒子偶极子偶极方向辐射为零。如果把振动电子视为偶极，则在反射光方向辐射为零。也就是说，具有高度对称性的正反粒子偶极子只能向前传递电磁波，无法反射电磁波。因此，对称性完好的正反粒子偶极子可被称为隐态粒子或场态粒子。

实际上，暗物质是由隐态粒子构成的，而这些隐态粒子能够形成各种场。而这些粒子之所以能够成为隐态粒子主要由于对称性，而这些粒子实际上就是正反粒子对，而我们通常谈论的电偶极子实际上就是正反粒子偶极子，即：

暗物质=隐态粒子=场态粒子=对称粒子=正反粒子偶极子=电偶极子

除正反粒子偶极子以外的其他任何非对称粒子一定处于显现态，这是由于粒子的对称性破缺可以使电磁波反射，因此，对称性破缺的粒子可被称为显态粒子。

光子是一种电磁相互作用的媒介粒子，实际上是粒子间相互诱导力，粒子通过相互诱导传递能量，主要表现形式是电磁波。锁定场态粒子、半锁定场态粒子和自由场态粒子均可以传递电磁波。

胶子是强相互作用的媒介粒子，实际上是粒子中锁定场态粒子传递的电磁相互作用。由于电磁力同时存在吸引力和排斥力，在平衡位置吸引力和排斥力平衡，形成所谓的渐近自由；当大于平衡间距时，吸引力显著大于排斥力，进而形成禁闭现象。

W及Z玻色子是弱相互作用的媒介粒子，实际上是粒子间的半锁定场态粒子间传递的电磁相互作用，而半锁定场态粒子是弱相互作用粒子的组成部分，因此半锁定场态粒子不仅可以传递电磁相互作用，也可以相互传递粒子。

粒子共分为场态粒子、显态粒子和虚拟粒子3类。

场态粒子又称隐态粒子，场态粒子包括所有正反粒子偶极子，是一种对称粒子。场态粒子包括锁定场态粒子、半锁定场态粒子和自由场态粒子。

显态粒子是除正反粒子偶极子以外的其他任何非对称粒子。属于对称性破缺粒子。对称性破缺包括电荷对称性破缺、质量对称性破缺、运动状态对称性破缺等。

虚拟粒子是相互作用的媒介粒子，不是真实存在的粒子，仅仅是粒子间某种状态的相互作用，也可以理解为粒子间的能量交换。

虚拟粒子本质上是粒子间的相互作用，长期以来被称为粒子，这是为了衔接现有理论而提出的。虚拟粒子对于粒子的动力学研究至关重要，但物质与相互作用有着本质区别，虚拟粒子的概念将会被逐渐弱化，相互作用的概念会逐渐被强化并取代虚拟粒子而成为规范性描述词语。

1.3.2 量子场论的物质基础

在过去，大部分人认为正反粒子相遇便化为乌有，或凭空产生正反粒子对，这是由于他们不了解暗物质的本质。实际上，粒子是相互转化的，仅仅是一种物质转化为另外一种物质而已，物质并没有产生或消灭。

“场”这个名词是物理学家认识物质的历史产物，过去一直认为电荷间相互作用是由电磁场产生。光子是一种虚拟粒子，是粒子间相互作用的媒介粒子，是粒子间某种状态的相互作用，同时通过相互作用交换能量。量子电动力学就是采用这一思想建立起来的。量子电动力学采用光子交换来解释电荷间的相互作用，这就将显态粒子、场态粒子、虚拟粒子和场的概念统一起来。

然而，关于重力场的产生原因，至今没有得到本质解释。也有人提出重力场是由于物质间交换重力子所致，而重力子是否存在，尚无法肯定。

粒子间交换的光子实际上是通过粒子间的相互作用而交换的能量，而重力子本质上也是粒子间相互作用而交换的能量，只是由于场态粒子空间分布密度的梯度变化，致使场态粒子的空间对称性破缺，由于密度对称性破缺致使相互作用即交换能量产生差异，进而产生了差值。在这种意义上，重力子也是一种虚拟粒子，且是一种相互作用状态或能量交换的差值。

总之，场是粒子的表现形式，即场是粒子产生的，场的本身是粒子间伴随能量(光子)交换的作用传递。严格地说，尝试不同类型粒子的对称性破缺而产生的伴随能量(光子)交换的作用传递。由此可见，场论就是研究粒子的理论，场论的具体研究内容包括：

①研究粒子（包括场态粒子和显态粒子）的性质；

②研究粒子运动规律；

③研究粒子（包括场态粒子和显态粒子）间伴随能量（光子）交换的相互作用；

④研究粒子（包括场态粒子和显态粒子）间相互转化的概率。

实际上，量子电动力学就是研究场态粒子、显态粒子通过时时刻刻交换能量（光子）而相互作用和相互转化的学问，是场论的重要内容。量子电动力学获得辉煌成就，它能够定量说明场态粒子、显态粒子和虚拟粒子的许多现象，特别是用量子电动力学的理论计算出来的电子附加磁矩和氢光谱能级，得到了实验的精确验证。但早期的量子电动力学还存在严重的缺点，就是用量子电动力学的理论计算出的电子自能，电子本身的质量、电荷等是无限大的，只能采用重整化消除这种无限大。而重整化的假设并没有包含在量子电动力学的原始理论和原始方程式中，因此破坏了逻辑的完整性。

量子场论为描述多粒子系统，尤其是包含粒子产生和湮灭过程的系统，提供了有效的描述框架。粒子产生和湮灭过程本质上就是场态粒子和显态粒子的不断地相互转化过程。场态粒子吸收足够能量分解为非对称的显态粒子，而两个对称的显态粒子相遇结合为对称的场态粒子。

实际上，量子场论是经典场论的自然推广，它能够解释所谓的粒子诞生与湮灭，而这些过程在量子力学中并不存在，而且量子场论能够“神奇地”解决量子力学中的因果问题。量子场论中最为简单实用的是量子电磁学。场态粒子不断被激发而不断本质上是正反粒子创生与湮灭。粒子的基态实际上就是场态粒子，电子场的基态则是无数的场态粒子，而场态粒子处于不断地被激发诞生显态粒子并快速结合为场态粒子消失，因此很难直接探测到场态粒子。

在量子场论中，人类认为是粒子的物质其实是量子场自身的激发。实际上，是暗物质粒子，是正反粒子偶极子，是场态粒子，本质上就是场物质。

最被熟悉的电场和磁场，就是场态粒子之间伴随不断能量交换的作用传递。而这种能量传递以电磁波的形式交换传递，而这种以电磁波传递的能量是被熟知的光子，是一种虚拟粒子。

量子场是个复杂的体系。原因一部分在于其涵盖了物理学所有领域：量子场能够描述大量粒子以各种不同方式进行相互作用。另一个原因是量子场论的深奥。

海森伯测不准关系意味着量子场并不是静止的。相反，它会产生泡沫并沸腾，就像是由粒子和反粒子形成的一锅沸腾的汤，不断产生与毁灭。量子场论深奥之处就源于这一过程的复杂性，即便是理解量子场论中的虚无都十分困难。随着向真空中添加粒子，它会以各种有趣方式扭曲。大部分有关量子场论研究的目标在弄明白这种扭曲、弄明白扭曲是如何引起粒子间相互作用的，以及最终，粒子的相互作用又是如何形成各种美丽自然现象。这些理解过程并非易事。尽管距离量子场论的发现已经过去了几十年，想要理解量子场论中所有的精妙之处，前方仍有漫漫长路。

物质既不消灭，也不创生，其量总是守恒的，这就是所谓的物质守恒原理。物理变化中不论物体的形状、状态、位置如何变化，所蕴含的质量不变；物体分裂成几个部分时，各部分质量之和等于原物体质量。在孤立系统中，不论发生何种变化或过程，其总质量保持不变。质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一。它表明质量既不会被创生，也不会被消灭，而只会从一种物质转移到为另一种物质，总量保持不变。

物理变化质量守恒：物理变化中不论物体的形状、状态、位置如何变化，所蕴含的质量不变；物体分裂成几个部分时，各部分质量之和等于原物体质量。即使当物体加减速运动时，动质量也不会变化，动质量恒定等于静止质量。

化学反应质量守恒：化学反应因没有原子变化，质量总是守恒的。化学反应中的质量守恒包括原子守恒、电荷守恒、元素守恒等几个方面。

核反应的质量守恒：由于锁定场态粒子、半锁定场态粒子与自由场态粒子相互转化，锁定场态粒子和半锁定场态粒子位于显态粒子之中，这里存在着场态粒子和显态粒子的相互转化，表面上看，显态粒子的质量发生了变化，但本质上，仅仅是场态粒子和显态粒子的相互转化，质量仍守恒。

量子场论认为粒子可以凭空产生和消失，从此认为物质守恒定律被打破。而实际上，并不是粒子真的凭空产生或消失，而是场态粒子的对称性破缺与恢复的往复变化过程，也就是量子场论中场的基态和激发态的往复变化过程。场态粒子的对称性破缺而形成显态粒子，而对称性恢复又形成了场态粒子。量子场论认为的粒子凭空产生和消失本质上是场态粒子和显态粒子的相互转化，仅仅是粒子存在状态的变化，物质没有创生，也没有消灭。实际上，场态粒子是量子场论的物质基础。

1.3.3 场的本质

没有显态粒子(可见物质)或场态粒子(暗物质)，就不会有场。只有场态粒子时，场态粒子通过相互作用而不断交换能量，这种相互作用而交换的能量为虚拟粒子。若不存在显态粒子，场态粒子处于均匀分布状态，场态粒子会保持良好的对称性，场态粒子的各种相互作用也是相对对称的，因此不会表现为场的特性。但场态粒子与周围的场态粒子不断相互作用交换能量，这种相互交换的能量只能通过微波背景辐射的形式表现出来。

虚拟粒子是场的表现形式，不是真实存在的粒子，仅仅是粒子间某种状态的相互作用，这种作用即包括显态粒子间的相互作用，也包括场态粒子间的相互作用，更包括显态粒子和场态粒子间的相互作用。总之，虚拟粒子是各种粒子间的相互作用，但这种相互作用在量子层级上主要通过交换能量来表现，而宏观上主要表现为场，即表现为显态粒子与显态粒子的“超距”相互作用。所有的场都是通过场态粒子以不同的作用形式传递的，因此，显态粒子的相互作用是不能超距的，只能通过场态粒子以不同场的形式传递。

当显态粒子出现在场态粒子中，由于显态粒子的不均匀分布、电荷的不均匀分布以及运动状态的不均匀，场态粒子存在的对称性破缺，进而产生不同势能，并形成各种场，即各种场是场态粒子的不同势能。

当场态粒子中出现显态粒子时，显态粒子一旦出现电荷对称性破缺，就会引起场态粒子规律性地电荷对称性破缺，场态粒子出现规律极化，进而产生电势能，并形成电场。场态粒子由于显态粒子的电荷运动状态出现对称性破缺，场态粒子内部电荷轨道偏转，进而产生磁势能，并形成磁场。场态粒子或显态粒子的势能变化一定伴随着粒子的相互作用，即虚拟粒子参与粒子间的相互作用，进一步地，如果没有虚拟粒子（相互作用或能量交换），粒子的运动状态或能量状态不会改变，场的状态也不会发生改变。由于电荷对称性破缺而进行的能量交换以电磁波的形式传递，光子就成为了相互作用而传递能量的虚拟粒子。

显态粒子质量对称性破缺，就会引起场态粒子规律性质量对称性破缺，进而产生场态粒子整体密度对称性破缺，场态粒子密度变化产生引力势能，并形成引力场。引力场也是通过场态粒子通过相互作用交换能量的电磁波传递，但由于场态粒子的密度分部不均匀，密度梯度引起受力不均匀，即引力场是密度分部不均匀形成的差值，而这个差值与密度梯度相关，因此引力远远小于电场力和磁场力。一般情况下，场态粒子密度梯度较小，场态粒子通过密度规律性变化传递引力波。由于场态粒子密度变化很少突变，且密度变化传递的电磁波差值是体波，能量衰减更快，因此，引力波很难探测到。

显态粒子一旦出现运动状态对称性破缺，就会引起场态粒子规律性运动状态对称性破缺，形成惯性势能。场态粒子粒子惯性势能的规律性变化传递惯性波。

场态粒子和显态粒子的作用都是通过虚拟粒子传递的，虚拟粒子本质上是各种粒子间相互作用交换能量，总体上是以电磁波的形式传递力和能量，即粒子间的相互作用可以采用波的形式进行描述。

1.3.4 粒子与场辩证统一

确认能够以自由状态存在的各种最小物质统称为粒子。电子、中子、质子等是最早认识的一批粒子，陆续发现了大量的粒子的数目达数百种，粒子是物质存在的一种基本形式。

场是物质存在的另一种形式，这主要在于各种正反粒子偶极子是弥散于全空间并形成各种不同的场，它们互相渗透和相互作用着。正反粒子偶极子的不同势能对应不同形式的场，场的激发表现为正反粒子偶极子电离或粒子对显现，不同激发态表现为粒子的数目和状态不同。场的退激发表现为粒子对结合或正反粒子偶极子隐身。场的相互作用可以引起激发态的改变，表现为粒子的各种反应过程，也就是说场是物质存在的另一种基本形式。

而物质处于显现态时主要表现为粒子性，处于隐身态时主要表现为场的特征。因此，物质的粒子和场是辩证统一的。

场态粒子内部的对称粒子时刻运动，偶极矩不断变化，产生各种不同的瞬时偶极。另外，场态粒子之间的瞬时偶极也会相互诱导，粒子间也会产生诱导偶极。场态粒子的各种运动状态的概率相同，因此整体上具有良好的对称性。

当只有场态粒子时，场态粒子电荷、质量、密度、状态等都是均匀的，具有良好的对称性。在没有显态粒子时，场态粒子对称性不会自发破缺。

当场态粒子中出现显态粒子时，显态粒子一旦出现电荷对称性破缺，就会引起场态粒子规律性地电荷对称性破缺，形成电磁场。即电磁场是由于显态粒子电荷对称性破缺引起场态粒子规律性电荷对称性破缺产生的。

显态粒子质量对称性破缺，就会引起场态粒子规律性质量对称性破缺，进而产生场态粒子整体密度对称性破缺，形成引力场。即引力场是由于显态粒子质量对称性破缺引起场态粒子规律性质量对称性破缺产生的。

当显态粒子一旦出现运动状态对称性破缺，就会引起场态粒子规律性运动状态对称性破缺，形成惯性场。即惯性场是由于显态粒子运动状态对称性破缺引起场态粒子运动状态对称性破缺产生的。

只有显态粒子或只有场态粒子都不会形成场，只有显态粒子和场态粒子不断地相互作用才能产生场。场是场态粒子和显态粒子相互作用形成的，粒子和场是辩证统一的。有的时候我们专注于粒子的粒子性，有的时候我们专注于粒子的场的特性，但二者是无法分割的，因此场具有粒子的一切特征，包括质量、动量和能量。

2 PNPDs模型自洽性验证

2.1 PNPDs模型的物质验证

冷暗物质探测II (Cryogenic Dark Matter Search II，简称CDMS II)合作组的研究表明暗物质候选者具有电离特性^[33]。Walters认为电子偶素(Positronium，简称Ps)是最轻的原子类粒子，正负电子对能湮灭释放能量^[34]，进而形成能量较低且稳定的暗物质(PNPDs)粒子；在一定的条件下，暗物质(PNPDs)粒子吸收足够的能量而电离成正负电子对^[35,36]。迄今，已经有大量的实验研究表明在“真空”中可以生成正负电子对以及正负电子对湮灭消失^[37~40]。这均表明PNPDs模型具有坚实的物质基础。

2.1.1 高速运动“真空”摩擦

根据相对论理论，任何物质运动速度只能无限接近光速，不可达到或超越。接近光速的物质质量将逐渐无限增大，极限速度为光速。如果“真空”没有阻力，粒子加速器中粒子质量、电荷量、加速电场强度、加速功率等参数对被加速粒子的极限速度都没有影响，只要粒子速度不达到光速，粒子就一定有加速度，但实际上粒子极限速度受不同因素影响。

根据PNPDs理论，加速电场的速度为光速，因此被加速粒子最大速度是光速，而不是超光速。因此超光速只能通过作用力和反作用力方法实现，但目前缺乏相关实用技术。被加速粒子不断与PNPDs相互作用产生“真空”摩擦；“真空”摩擦与粒子质量、电荷量、速度有关，而牵引力与电荷量、加速电场强度有关。当牵引力等于“真空”摩擦产生的阻尼力时，带电粒子速度达到最大值。由于PNPDs的“真空”摩擦存在，一旦撤除加速电场，被加速粒子的速度会逐渐降低。另外，由于PNPDs的“真空”摩擦，星体在星系中的公转速度会逐渐降低。

2.1.2 高速旋转“真空”摩擦

2017年，斯蒂芬·巴奈特(Stephen M. Barnett)等研究发现^[41]，一个“真空”中运动的衰变原子会受到类似于摩擦力的阻力。“真空”摩擦与相对论矛盾，系统内观察者看到原子因为摩擦力减速，系统内观察者不会看到这一现象。根据PNPDs模型理论，PNPDs充满整个宇宙空间，不停地与高速旋转物质发生作用，即高速旋转“真空”摩擦。由于PNPDs的“真空”摩擦，星体的自转和工作速度会逐渐降低。

2.1.3 超强电场真空产生正负电子对

根据PNPDs理论，PNPDs是由正负电子对构成，因此PNPDs在电场中极化，而在超强电场能够将PNPDs电离成正负电子对。1951年，施温格成功地描述了在静态均匀电场中的正负电子对的产生过程^[42]。之后，科学家已经采用各种方法将施温格的静态空间均匀电场扩展为空间和时间依赖的场，并计算出超强电场在“真空”中电离出正负电子对的概率，这在很大程度上推动了量子电动力学(Quantum Electrodynamics，QED)的发展。这也充分证明PNPDs坚实的物质基础。

2.1.4 交变电场真空产生正负电子对

根据PNPDs理论，在交流电场中，PNPDs容易吸收能量。PNPDs的能量越高越不稳定，PNPDs的能量随着交变电场的强度增加而提高，PNPDs在强交变电场中会分解成为正负电子。布兰金等人在1970年采用交变电场在真空中电离出正负电子^[43]。

2.1.5 超强磁场真空产生正负电子对

根据PNPDs理论，PNPDs是由正负电子对构成，因此PNPDs的正负电子的运动轨道会在磁场中发生相互偏转。随着磁场强度增加，轨道的相互偏转。因此在超强磁场中PNPDs会容易吸收能量并分解成正负电子。约瑟夫等人在1983年采用超强磁场在“真空”中分解出正负电子对^[44]。

2.1.6 正负电子对产生和湮灭

正负电子瞬间结合后湮灭消失并产生光，“真空”吸收高频光线产生正负电子。一种观点认为：正负电子结合均彻底消失，仅仅产生“光子”；高频“光子”生产正负电子。然而，这里存在物质守恒、电荷守恒、能量守恒，正负电子对结合的电子偶素不稳定，是进一步结合生成“不可见”的暗物质，还是仅仅生产光子；是高频“光子”的无中生有，还是“不可见”的暗物质分解成正负电子，这需要进一步分析。

首先，电子核外跃迁能吸收或放出“光子”，没有证据表明“光子”转化为不同带电粒子，或不同带电粒子转化为“光子”。其次，电场、磁场均能在“真空”中产生正负电子。采用不同的方法均能在“真空”中产生正负电子，没有证据表明“光子”参与转化过程。另外，“光子”内不含有正负电子，而光子与正负电子相互转化缺乏物质基础并违背物质守恒、电荷守恒、能量守恒规律。

“真空”摩擦表明“真空”中存在着难以发现的暗物质。大量证据表明，暗物质能够生产正负电子。暗物质与正负电子相互转化具有坚实的物质基础和理论基础。

2.1.7 暗物质与反物质

正电子、负质子等粒子被认为是反物质，这些反物质与对应的物质结合而彻底消失。根据PNPDs理论，不同的暗物质粒子在一定条件下可以电离成不同的正负粒子对，而正负粒子对一旦相遇就结合为暗物质而消失不见。在这种意义上，反物质是不存在的，本质上正反物质结合并没有消失，仅仅是存在的形式发生了转变。实际上，暗物质和可见物质在不同的情况下均可以相互转变。

2.1.8 暗物质自身“热运动”

PNPDs内的e^-和e⁺不停地运动，PNPDs之间通过瞬时诱导力传递能量。实际上PNPDs具有内能，并不停地进行“热运动”，这种瞬时诱导是一种电磁波，因此可以在任何时间，任何位置，任何方向都能接收到波长为7.35cm的电磁信号；由于是暗物质本身的“热运动”，因此只有这个频率的电磁辐射无法屏蔽。

2.1.9 星体自转与公转速度变化

星体的自转和公转均会在一定范围内牵引PNPDs随着运动。超过一定范围后，随星体运动的速度存在速度梯度，这种速度梯度引起PNPDs的相对运动摩擦力，因此会使星体的自转和公转的速度不断降低。这种摩擦力与PNPDs的密度直接相关，并与星体的体积有关。

如果不考虑星体的相互作用、星体的物质吸积等因素影响，星体的自转速度和公转速度均会逐渐降低。在大的星系或星系团核心区域，PNPDs的密度显著提升，摩擦力也相应提高，相似质量的星体在靠近核心区的速度降低较快；远离核心区域的速度降低较慢。另外，摩擦力与星体的质量比是影响速度变化的主要因素，摩擦力与星体质量比越大，速度降低越快。

2.1.10 暗物质“暗”的原因

目前，普遍认为暗物质不参与电磁作用，这里存在着严重的误解，也是至今无法发现暗物质的原因。实际上，暗物质是参与电磁作用的。PNPDs之所以“暗”，是由于所有的电磁波均通过PNPDs传播。然而，PNPDs只能传递电磁波，无法反射电磁波，因此采用电磁波手段无法探测直接PNPDs。但PNPDs的密度变化会影响电磁波的传播速度和方向，因此可以通过电磁波的速度变化与方向偏移来探测PNPDs。

2.2 电磁波传递理论自洽性验证

2.2.1迈克尔逊-莫雷实验

PNPDs具有一定质量，星系牵引一定范围内的PNPDs运动，太阳系牵引一定范围内的PNPDs运动，地球牵引一定范围内的PNPDs运动。在一定范围内，PNPDs随着地球运动，超过一定的范围后，PNPDs随着地球运动的速度存在一定梯度。再超过一定范围，PNPDs就不随着地球运动。迈克尔逊-莫雷实验均处于地球全速牵引PNPDs的范围内，因此观察到的光在各个方向上的传播速度是一样的。

但在高铁或飞机上进行迈克尔逊-莫雷实验，由于高铁或飞机无法牵引周围的暗物质随之高速运动，那么高铁或飞机的运动方向与相反方向的光速是不同的，这样就可以观测到干涉条纹。另外，暗物质随之高度变化，暗物质被牵引的速度存在梯度变化，随之飞机的高度变化，干涉条纹也会受到影响。

2.2.2 斐索实验

水、酒精等物质，质量极小，即使在水、酒精的内部，其牵引PNPDs的范围也极小，且存在着速度梯度，因此ｖ乘以一个小于１的因子。

2.2.3 钢盘转动实验

钢盘的质量太小，钢盘的外部无法牵引空气随之高速旋转，对于质量远远小于空气分子的PNPDs更无法高速牵引，因此钢盘转动无法对光速产生影响。

2.2.4 光行差

地球绕太阳公转的速度为30km/s，观测点均在地球全速牵引PNPDs的范围内，因此，观测地球以外光线的光行差最大可以达到20.5角秒。而太阳系、银河系均分别在一定范围内牵引PNPDs运动，观测这个范围以外的光线的光行差分别以各自的速度为准。而同样，不同系统会牵引PNPDs自转(一个系统的自转可能是另一个系统的公转)，在一定范围内牵引PNPDs运动，观测这个范围以外的光线的自转光行差分别以各自的自转速度为准。

2.2.5 光电效应

在高于某特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子会被光激发出来而形成电流，即光生电。电磁波是通过PNPDs震荡传播的，PNPDs是一个个粒子，被照射物质的某个粒子的电子吸收PNPDs一次震荡的能量后，如果能量较小，会发生能级跃迁，但同时会与周围的粒子相互作用而使能量不断转移，因此能量没有连续性，不能累积；如果能量超过临界值，某个粒子的电子吸收PNPDs的一次震荡能量后，成为自由电子，PNPDs的一次震荡激发出一个对应的电子。在光传播的过程中，传播的是能量，而不是PNPDs本身。PNPDs的能量与震荡频率有关。震荡频率如果低于红限， PNPDs一次震荡的能量无法令一个电子逃脱束缚而成为自由电子，因此无论多强的光也不会产生光电效应。

2.2.6 光的波粒二象性

1905年，爱因斯坦提出光同时具有粒子性和波动性。这一科学理论最终得到了学术界的广泛接受。

根据PNPDs理论，光是PNPDs传递的电磁波。PNPDs本身是粒子，且可以携带能量，并通过震荡传递能量，因此具有粒子的一切特性。光是通过大量PNPDs相互诱导震荡的相互作用传递的波。电磁波和机械波在本质上并没有任何区别，二者均是通过粒子传递，因此都具有波粒二象性。

2.2.7 光线引力偏折、引力透镜与雷达回波延迟

在太阳周围，PNPDs密度存在梯度，随着半径增加密度而逐渐下降，由于太阳质量较大，牵引的PNPDs较多且密度梯度较大，因此光线经过太阳附近时，发生光线引力偏折现象，即形成引力透镜现象；同时由于PNPDs的密度提高而使电磁波传播速度减慢，形成雷达回波延迟现象。

2.2.8 电磁波与“光子”的逻辑论证

根据PNPDs理论，光是可见物质与PNPDs之间以及PNPDs相互之间的诱导震荡传递的电磁波，且与光子理论存在不可调和的矛盾。

①在任何情况下，任何两束交叉光都不会发生碰撞，表明运动的“光子”的体积为零，且无静止质量，“光子”的物理本质无法合理解释。

②“光子”在单一介质只会以相同的速度传递，这是典型的以大量介质相互作用传递波的特性，而任何单个粒子都不会具有这种特性。

③任何平面相对于体积为零的“光子”均为高山深涧，单个“光子”的镜面反射机理需进一步论证。

④“光子”以一定角度从玻璃中无法入射到真空，单个“光子”的全反射机理需进一步论证。

⑤“光子”在相同介质内的速度无法变化，只能在不同介质的交界面发生速度变化，单个“光子”的速度变化机理，以及单个“光子”在单一介质中速度无法变化的机理均需要进一步论证。

⑥单个“光子”的波动机理需进一步论证。

⑦单个“光子”的波动模式及其产生横波而非纵波的机理需进一步论证。

⑧体积与静止质量为0的“光子”不含任何电荷，单个“光子”传递电磁波的机理需进一步论证。

总之，需要解决包括上述问题在内的大量问题，才能证明光子的存在。而PNPDs的电磁波理论具有坚实的物质基础和理论基础。

2.3 引力场理论自洽性验证

2.3.1 相对论引力

爱因斯坦的广义相对论认为在任意参考系内，引力引起时空弯曲，因而时空是四维弯曲的非欧黎曼空间。时间空间的弯曲结构取决于物质能量密度、动量密度在时间空间中的分布，而时间空间的弯曲结构又反过来决定物体的运动轨道，它沿着弯曲空间中最接近于直线路径的测地线。然而，相对论引力脱离物质基础，采用时空弯曲作为引力来源值得进一步讨论：①时间只能提供事件顺序和事物运行周期的信息，时间能够施加力仍需严格论证。②空间只提供位置、体积和形状信息，空间能够施加力仍需严格论证。③运动是相互的，相对的，质增、尺缩和钟慢效应也是相互的，相对的，各种效应在整个体系中是等价的。④空间有无数个运动物体，每个物体相对于其它无数个物体具有无数个相对运动状态，致使该物体重量无法唯一确定。⑤时间、空间为何伸缩，如何伸缩，伸缩性质，如何验证。⑥时间、空间伸缩如何保持时间、空间不中断。

笔者认为整个体系中，时间和空间是处处等价的，任何的时间或空间伸缩都会造成时间、空间的中断，迄今，没有证据表明时间、空间能中断。另外，没有施力物体的力不存在，时空不能作为施力物体，因此相对论引力缺乏物质基础。

根据PNPDs理论，引力场是由PNPDs密度变化产生的，引力始终指向PNPDs密度梯度增加最大方向。PNPDs无处不在的存在使引力这种梯度力能够伸向无穷远。采用PNPDs密度梯度变化计算引力与牛顿万有引力基本吻合。由于星系、星体的复杂空间分布，尤其相互的复杂运动状态， PNPDs的密度梯度也会随之变化，因此仍需要进一步研究修正。

相对论引力缺乏物质基础和系列实验验证，物理意义存在争议，仅仅是数值上的巧合。PNPDs引力不仅具有合理的理论基础，更具有坚实的物质基础

2.3.2 引力波

引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的，即物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动。双星体系公转、中子星自转、超新星爆发，及理论预言的黑洞的形成、碰撞和捕获物质等过程，都能辐射较强的引力波。引力波以波动形式和有限速度传播的引力场。引力波被认为是横波，有两个独立的偏振态；且在远源处为平面波，并携带能量。

根据PNPDs理论，引力场是由PNPDs密度变化产生的，而一个正常的天体周围PNPDs密度不会发生剧烈变化，只有在超新星爆发或超大天体的碰撞时，才会引起周围的PNPDs密度发生剧烈变化，而这种剧烈变化会以波动方式由近及远不断传递，因此强烈的引力波很少见。另外，引力波与电磁波完全不同，引力波是疏密变化传递的波，是纵波，不具有偏振态；另外，引力波是体波，能量衰减较快。因此，引力波的强度很弱，直接探测引力波极为困难。

3 基于暗物质的量子力学理论论证

3.1 威尔逊云室

威尔逊云室是英国科学家威尔逊(C.T.R.Wilson)在1911年发明的一种仪器。水蒸气在离子通过时，会以离子为中心凝结成一串水珠并形成一条清晰可辨的轨迹。实验结果表明无论你观测与否，电子都是个粒子，电子的运动轨迹也不是波动的，是完全符合宏观物质的运动规律。

3.2 量子力学因果论

量子力学认为，一切都是随机的，而且事实也是这样。然而，爱因斯坦深信，物理学规律是关于存在的规律，而不是一些可能性。微观粒子观测到的随机性规律被观测的事实，一直没有找到其随机性原因。随机性已经成为量子力学的代名词，而爱因斯坦认为量子力学本身不是终极真理，因为“上帝不会掷骰子” 。

根据PNPDs理论，微观粒子不断与PNPDs相互作用。在微观世界里，PNPDs不断对微观粒子“掷骰子”。 微观粒子与PNPDs的时时刻刻、无处不在的相互作用无法准确计算，因此，描述微观粒子运动状态只能采用概率统计。微观粒子运动比灰尘在空中的随机飘散运动还要复杂，只能符合空间概率分布统计规律，这就是量子力学随机性的原因。

3.3 物质波

物质波又称德布罗意波，是量子力学理论的核心内容。量子力学认为微观粒子没有确定的位置，在不测量时，它出现在哪里都有可能，一旦测量，就得到它的其中一个本征值即观测到的位置。

根据PNPDs理论，电子在运动的过程中，电子本身的运动无异于宏观物质的运动，但运动的电子会引起PNPDs产生震荡，产生电磁波。电磁震荡频率与电子的速度成正比，可以产生光的衍射或干涉图案。因此，运动的电子既可以观测到粒子宏观的粒子轨道，也可以观测到电子与PNPDs相互诱导而产生的衍射或干涉图案。

3.4 波函数坍缩

波函数坍缩指的是某些量子力学体系与外界发生某些作用后波函数发生突变，变为其中一个本征态或有限个具有相同本征值的本征态的线性组合的现象。波函数坍缩可以用来解释为何在单次测量中被测定的物理量的值是确定的，尽管多次测量中每次测量值可能都不同。

根据PNPDs理论，微观粒子与PNPDs的时时刻刻、无处不在的相互作用无法准确计算，由于微观粒子每一次的轨迹均不相同，只能用空间概率函数表示。但当观测电子时，观测的是已经发生的事情，轨迹是明确的。这与宏观的概率事件没有任何本质区别，比如在每次掷骰子之前只能用概率函数来描述整体的概率事件，通过调查任何影响概率分布因素并进行调整，也仅仅是调整概率分布函数，是无法改变掷骰子是一个整体的概率事件；但骰子掷出并停止后，掷骰子的一个整体概率事件就演化为一个单次的，确定性的骰子点数。同样道理，在没有观测时，微观粒子的运动只能用空间概率函数描述其运动规律，但一旦观测后，就象骰子落地停止一样，微观粒子的空间概率模型就变成单次确定性的事件。总之，不论宏观概率事件，还是微观粒子的空间概率分布，总体上均符合概率函数规律；一旦单次概率事件揭晓，无数次的概率模型塌缩成单次的确定事件，即：某个骰子的点数或某个空间是否出现微观粒子就一定会塌缩成1或0。波函数坍缩本质上是描述一个整体概率事件发生前的预测及其单次概率发生后的确定状态。

3.5 隐变量理论

隐变量理论是质疑量子力学完备性而提出的替代理论。随着量子力学的发展而提出了海森堡不确定原理等限制，诸如位置与动量等无法同时精准测出其值；此外关于粒子位置等特性由概率密度描述所取代。因此有人认为量子力学的背后应该隐藏了一个尚未发现的理论，可以完整解释物理系统所有可观测量的演化行为，而避免掉任何不确定性或随机性。

根据PNPDs理论，PNPDs与微观粒子的时时刻刻且无处不在的相互作用造成了微观粒子运动的不确定性与随机性，这与宏观物质的运动没有本质区别，类似一粒尘埃在空中的运动、一颗悬浮物在水中的运动。因此，通过暗物质的研究，可以使量子力学更加完备。

3.6 热辐射

任何物体都具有不断辐射、吸收电磁波的性质。辐射出去的电磁波在各个波段不同，并具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。

根据PNPDs理论，任何物体都时时刻刻、无处不在地通过诱导震荡与PNPDs相互作用并交换能量。这种诱导震荡的相互作用，本质上是电磁波。这也是任何物质时时刻刻吸收与释放电磁波的物质原因。

3.7 量子的波粒二象性

所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典物理关于“粒子”与“波”的概念失去完全描述量子范围内物理行为的能力。

根据PNPDs理论，所有的波都是由粒子传递，即所有的波都具有粒子性。而所有的粒子均可以相互作用并传递波，即所有的粒子都有波动性。至于量子的波粒二象性具有不同层次的原因：①单个粒子的运动轨迹符合宏观物质运动规律，只能表现为粒子性，而观测到单个粒子的波动性往往是单个粒子引起系列PNPDs震荡产生的电磁波的干涉效应。②采用概率函数描述单个粒子，仅仅反映单个粒子的空间分布符合概率函数规律。③大量粒子协同振动进行能量传播时主要表现为波动性，但同时也保持着粒子性的所有特质。这就是所谓的波粒二象性。

4 基于暗物质的大爆炸理论论证

4.1 多普勒效应

20世纪初，哈勃与助手赫马森合作发现远方星系谱线的红移与距离成正比，这是唯一被大量实验数据证实的。然而，星系的运动速度并没有得到进一步验证，目前仍有较大争议。根据PNPDs理论，电磁波由PNPDs传递，频移与传播距离、PNPDs密度有关。

4.2 宇宙微波背景辐射

可以在任何时间，任何位置，任何方向都能接收到波长为7.35cm的电磁信号，且与地球的公转和自转无关。这被认为是来自宇宙的微波背景辐射。根据PNPDs理论，PNPDs不仅是电磁辐射介质，而且本身也进行着一定的“热运动”。波长为7.35cm的电磁辐射是来自PNPDs自身的“热运动”。采用封闭的铅板能够屏蔽不同波段的电磁辐射，但由于PNPDs充满整个宇宙，渗透进任何物质，在任何位置都会进行“热运动”，因此只有这个频率的电磁辐射无法屏蔽。

4.3 宇宙半径论证

目前，宇宙可观测的最大直径有930亿光年，以地球为中心的可观测宇宙半径有465亿光年。所观测的光线是465亿年前来自于465亿光年处的星系所发出的光。也就是说，在465亿年前，它已经就在距离地球465亿光年的位置上。这里存在大量的矛盾需要考察与严密论证。

首先，在宇宙可观测半径以外是没有空间还是没有物质？这个需要严密的论证。

其次，宇宙的边界的构成需要严密论证。宇宙的边界到底是什么，为什么就成为了边界？

再者，边界处的星体运行规律是怎样的？也需要严密的考察，会跨越边界吗，会与边界发生碰撞吗？

另外，在边界处的星体发光只照向宇宙的内部吗？会跨越宇宙边界吗？

最后，为什么地球位于可观测的宇宙中心，这明显具有主观性。

总之，宇宙的半径、边界的形态与构成，边界的星体运行规律，以及边界星光的传递方向等问题存在大量矛盾，均需要严密的论证。

宇宙的观测一直不断的发展，宇宙可观测半径随着技术的发展也不断扩大。而实际上，宇宙可观测半径是人类观测能力范围的半径，并不是宇宙真正的半径。

4.4 宇宙年龄论证

欧洲航天局2013年3月21日公布了“普朗克”太空探测器传回的宇宙微波背景辐射全景图，并且把宇宙的精确年龄修正为138.2亿年。然而，宇宙的年龄存在着大量矛盾值得深入讨论和严密论证。

在138.2亿年以前，宇宙的状态需要严密论证，这里必须存在宇宙进化经历着“生死循环”。否则在此次宇宙诞生之前时间为无限长，诞生前的宇宙已经存在了无限长，这种无限长意味着大爆炸发生前为穏恒态宇宙，为什么这种穏恒态宇宙在138.2亿年以前发生了宇宙大爆炸，这里的机理需要严格的论证，另外前一次的大爆炸时间与下一次的大爆炸时间需要严格地论证与周密地计算。但目前还没有任何关于上一次爆炸的时间与下一次大爆炸的时间报道。

4.5 大爆炸触发条件论证

大爆炸之处，体积无限小、密度无限大、温度无限高、时空曲率无限大的奇点。空间和时间诞生于某种超时空——部分宇宙学家称之为量子真空，其充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。然而，奇点的形成过程至今无法得到合理说明与解释。

首先，物质都同时具有引力和斥力，物质体积不能被无限压缩。这种无限大的压力来自于哪里？即使存在着无限大的压力，物质的斥力增加速度远远大于引力增加速度，随着不断压缩，物质间的斥力会急速增加，物质也无法被无限压缩，体积也不能无限小，密度也不能无限大。物质体积无限小，意味着这种无物质没有体积，即不占有空间，体积为零的物质不存在。

其次，能量只会从能量高物质传向能量低的物质，或从温度高的物质传递给能量低的物质。温度无限高意味着能量无限大，能量来自于什么物质，来自于哪里？这需要系统的讨论和严密的计算。

最后，至于时空曲率无限大，也需要系统的讨论和严密的计算。时间和空间的变化，以及时间与物质的作用力，空间与物质的作用力均缺少严密的论证。实际上，宇宙奇点不会产生，仅仅是一个理论的假设。总之，自然情况下无法达到大爆炸的触发条件。

4.6 大爆炸演化过程论证

爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度逐渐下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成如今所看到的宇宙。大爆炸理论需要一个完美的循环机制，然而目前来看，大爆炸是一个无法循环的宇宙模型。

首先，大爆炸整体循环的机制仍不完备，究竟大爆炸循环需要经历哪些阶段仍不明确，因此至今也没有估算出下一次大爆炸的时间与过程。

其次，具体的阶段形成过程与触发机制仍不健全。例如，大爆炸的奇点的形成的有效机制仍缺乏，违背了现有的力学机理、能量传递机理等。

因此，大爆炸需要提出一个完整的循环过程，并对整个过程进行不同步骤的细化，以及对不同步骤的触发条件与发展过程进行严密的论证。

4.7 宇宙大爆炸后星系运动轨迹论证

目前，星系均为成团成系分布，个星系均具有各自的中心，且围绕这各种的中心运动，这致使各星系呈现为扁平化。宇宙爆炸后星系运动轨迹无法合理解释。

哈勃与助手赫马森合作发现远方星系谱线的红移与距离成正比，这是唯一被大量实验数据证实的。所有星系均加速远离地球并没有得到进一步验证。

另外，所有星系(团)均加速远离地球的证据不仅不充分，而且地球是大爆炸的奇点明显具有主观性。为什么地球是大爆炸的奇点，加速离开的速度和加速度是否明确确定，速度与加速度与什么因素有关，这里的力学机理是否完备？这个都需要进行完备而严密的论证。

4.8 奥伯斯佯谬

德国天文学家奥伯斯认为若宇宙是稳恒态而且无限的，则晚上应该是光亮而不是黑暗的，因而否定了稳恒态宇宙模型。

首先，这里的前提与结论的逻辑存在矛盾如果宇宙是无限大的，那么无限多的恒星也是无限远的，光线的传播能量会损失，并不是无限多的恒星光都可以到达地球；即是有限空间内的有限恒星光线传播到地球，目前观测到的恒星光线仅仅数百亿光年。另外，如果没有可见物质，无论光线多强，只要不是直射入眼睛里，都是不可见的。其次，恒星所发光线无论是空间上还是时间上都是非连续的，即在球面上发的光是不连续的，在同一个点发射的光也不会连续的。因此，任何一个恒星的发光都不能分布在整个宇宙空间。再者，恒星等星体均是成团成系存在，相对于整个广袤的宇宙空间，恒星很小且释放的能量也十分有限。另外，远处星光会被宇宙间黑暗的星体，尘埃和气体阻隔，能量被星云等物质吸收，而星云等物质温度极低，大部分能量通过不可见光向外辐射，只有部分折射、散射或反射的光线才是可见的，然而这些物质极其稀疏，达到一定距离后很难可见。最后，恒星所发的光能量经过长距离传递，能量损失，并且被各种不同星体或星际物质吸收，而这些星体或物质温度较低，大部分能量通过不可见光的形式向外辐射，因此即使宇宙是稳恒态、无穷大的，夜空也会是一片黑暗。

4.9 宇宙大爆炸

宇宙大爆炸理论认为无边无际的宇宙是由一个体积无限小，密度无限大的奇点爆发而来。大爆炸存在较多的疑点值得深入讨论:①任何物质均占有体积，密度不能无限大。②种种自然现象、物理实验与天文观测明确表明多普勒频移与传播距离成正比，而非与速度成正比。③宇宙微波背景辐射本质上是PNPDs的“热运动”，且该微波辐射无法屏蔽④大爆炸是一个无法循环的宇宙模型。⑤宇宙观测表明，465亿年前的宇宙可观测直径为930亿光年，与宇宙138.2亿年的年龄相矛盾。⑥分析表明即使宇宙是稳恒态、无穷大的，夜空也会是一片黑暗。⑦宇宙爆炸后星系运动轨迹无法合理解释。⑧所有星系(团)均加速远离地球的证据不充分。⑨地球是大爆炸的奇点明显具有主观性。

分析宇宙大爆炸具有诸多疑点，稳恒态、无穷大的宇宙更具有其合理性，实际上，所谓的宇宙的边界仅仅是人类观测能力的宇宙边界。

4.10 暗能量

暗能量被认为是驱动宇宙膨胀的能量。然而，种种自然现象、物理实验与天文观测明确表明宇宙并没有不断膨胀，暗能量概念与宇宙膨胀的相关思想需要调整。

宇宙中充满着暗物质，暗物质不仅作为万有引力的一部分，也是电场、磁场、电磁场和引力场的载体。暗物质不仅本身具有热运动，而且由于是各种场的载体，蓄积了大量的场势能，在这种意义上，暗物质蓄积大量的能量。

5 结论

初步建立暗物质PNPDs模型，暗物质主要由PNPDs构成，暗物质的主要特性也是通过PNPDs显现出来的。一个PNPDs内含有一个电子e-和一个正电子e+。基于该模型得到以下结论：

(1) PNPDs之间以及PNPDs与可见物质之间的相互作用包括瞬时库伦力、瞬时洛伦兹力、瞬时取向力和瞬时诱导力，均同时存在吸引力和推斥力且总体平衡。由于吸引力作用，PNPDs聚集在星系和星系团周围，且具有一定的密度梯度；由于推斥力作用，PNPDs遍布整个宇宙，且大尺度上是均匀的。

(2) 电场、磁场、电磁场和引力场分别由PNPDs规律极化、定向偏转、诱导震荡和密度梯度产生的。这反映这4种场本质上是暗(实体)物质的规律变化，使暗(实体)物质与场物质合理统一。

(3) “真空”摩擦表明 “真空”中充满“不可见”的暗物质；采用不同方法在“真空”中生产正负电子以及正负电子“湮灭”表明暗物质的PNPDs模型具有坚实的物质基础。在任何时间，任何位置，任何方向都能接收到PNPDs波长7.35cm的电磁信号，且只有这个频率的电磁波无法屏蔽，这是PNPDs “热运动”的直接证据。

(4) 加速电场的速度为光速是被加速粒子无法超越光速的本质原因，而目前仍缺乏采用作用力与反作用力的相关超光速加速方法。由于PNPDs的“真空”摩擦，一旦撤除加速电场，粒子加速器中的被加速粒子的速度会逐渐降低。由于PNPDs的“真空”摩擦，星体在星系中的公转速度会逐渐降低，星体的自转速度也会逐渐降低。

(5) PNPDs之所以“暗”，是由于所有的电磁波均通过PNPDs传播。然而，PNPDs只能传递电磁波，无法反射电磁波，因此采用电磁波手段无法直接探测PNPDs。但PNPDs的密度变化会影响电磁波的传播速度和方向，因此可以通过电磁波的速度变化与方向偏移来探测PNPDs。

(6) 粒子的存在状态包括显现态和隐身态。只有对称的正反粒子偶极子才能处于隐身态，这是由于垂直于正反粒子偶极子偶极方向辐射最强，而平行正反粒子偶极子偶极方向辐射为零。如果把振动电子视为偶极，则在反射光方向辐射为零。场态粒子包括所有正反粒子偶极子，是一种对称粒子，暗物质=隐态粒子=场态粒子=对称粒子=正反粒子偶极子=电偶极子。

(7) 显态粒子是除正反粒子偶极子以外的其他任何非对称粒子，属于对称性破缺粒子。虚拟粒子是相互作用的媒介粒子，不是真实存在的粒子，仅仅是粒子间某种状态的相互作用，也可以理解为粒子间的能量交换。虚拟粒子本质上是粒子间的相互作用，长期以来被称为粒子，这是为了衔接现有理论而提出的。虚拟粒子对于粒子的动力学研究至关重要，但物质与相互作用有着本质区别，虚拟粒子的概念将会被逐渐弱化，相互作用的概念会逐渐被强化并取代虚拟粒子而成为规范性描述词语。

(8) 只有显态粒子或只有场态粒子都不会形成场，只有显态粒子和场态粒子不断地相互作用才能产生场。场是场态粒子和显态粒子相互作用形成的，粒子和场是辩证统一的。没有可见物质影响时，暗物质本身不能形成场。当受到外界物质影响时，产生不同的势能，并形成各种场，即各种场是场态粒子的不同势能。

(9)量子场论认为的粒子凭空产生和消失本质上是场态粒子和显态粒子的相互转化，仅仅是粒子存在状态的变化，物质没有创生，也没有消灭。实际上，场态粒子是量子场论的物质基础。

(10) 采用PNPDs合理解释迈克尔逊-莫雷实验、斐索实验、钢盘转动实验、光行差、光电效应、波粒二象性、光线引力偏折、引力透镜和雷达回波延迟等，表明PNPDs的电磁波传递理论是自洽性。

(11) 相对论引力具有缺乏物质基础等多种不自洽；PNPDs引力场理论具有坚实物质基础与理论基础，PNPDs无处不在的存在以及可见物质致使PNPDs密度梯度变化是引力场及其超距传递的物质原因。引力始终指向PNPDs密度升高的方向是可见物间只存在引力而不存在斥力的基本原因。

(12) 引力波是PNPDs疏密变化而传递的纵波，并不是与电磁波类似的且具有偏振态的横波。引力波并不是爱因斯坦所预测的面波，而是一种能量衰减极快的体波，这是引力波极难直接探测的根本原因。

(13) PNPDs与量子时时刻刻、无处不在的相互作用是量子力学随机性的根本原因；单个粒子不具有波动性，且完全符合宏观物质的运动规律；所观测到的光学干涉、衍射现象是粒子与PNPDs相互诱导震荡产生的电磁波。

(14) 任何物体都时时刻刻、无处不在地通过诱导震荡与PNPDs相互作用并交换能量。这种诱导震荡的相互作用，本质上是电磁波。这是任何物体都具有不断吸收和发出电磁波而产生热辐射的本质原因。

(15) 通过多普勒效应、宇宙微波背景辐射、奥伯斯佯谬等系统分析表明宇宙并没有不断膨胀，暗能量概念与宇宙膨胀的相关思想需要调整。宇宙中充满着暗物质，暗物质不仅作为万有引力的一部分，也是电场、磁场、电磁场和引力场的载体，暗物质蓄积了大量的热能和势能。

(16) 经典物理学被认为无法解释高速物理现象和微观世界物理现象。采用暗物质可以统一经典物理和现代物理。研究发现暗物质是连接宏观世界与微观世界的纽带，也是低速物理通向高速物理的桥梁，更是跨越经典物理和现代物理巨大鸿沟的有效工具；并且暗物质的研究将成为探寻物理学本质与宇宙奥秘的钥匙。

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