前言

在中國流傳一段有待求證的話，大意是英國前首相撒切爾夫人說：“根本不用擔心中國，中國在未來幾十年甚至一百年內，無法給世界提供任何新的思想。”撒切爾夫人對中國的斷言令人深思。為此，2010年4月，新華社還特意轉發了光明日報的文章，標題為《撒切爾夫人：中國知識分子提不出引領時代的思想》，引起了眾多作家、學者的激烈討論。

經有關人士考證，證明撒切夫人爾從來沒說過這句話。但是隨著中國的國家穩定與對科技投入的不斷增加，中國科學界對世界的貢獻會越來越多，我們相信未來的中國肯定能夠再次啟蒙世界。不可否認的是這句話之所以引起如此大的反響，還是有與之相共鳴的事物存在的那就是近代科學，尤其重要的物理學的不斷進步，中國一直沒有參與其中是讓人十分遺憾。

中國的崛起曾被稱作是“二十一世紀最激動人心的大事”，但這種崛起不能只是物質財富的劇增、經濟格局的重塑，還應該是在科技發展和思想創新方面能夠走在時代的前列。

就中國未來是否能夠對世界做出思想貢獻來說，物理學方面的探索必不可少。因為中國近現代思想的落后，多半是由于基礎物理與理論物理研究的落后。物理學是所有現代科技基礎中的基礎，因此當下中國也加大了對諸多物理學基礎領域與科研領域的投入，有越來越多的科學家們在辛苦地研究與探索著。例如在對中微子的探索研究方面，已經走在了世界的前列。

對于物理學，我們必須知道一點，那就是——物理學想要發展，最重要的基礎來自于物理理論的不斷探索與突破。就目前而言，永恒的物理學研究無非是如何用物理理論解釋宇宙萬物。而對于解釋宇宙萬物，當今有兩大主流理論，一個是宇宙大爆炸，一個是弦理論。但是這兩個主流理論都是不完備的，無法真正形成愛因斯坦的大統一理論。此書另辟蹊徑地提出了第三種宇宙理論——圓轉聚合的宇宙模型，這是一個能全面解釋從微觀到宏觀，從物質粒子到力學粒子關系的的大統一理論。

在這個基礎上，本書的理論現在只能算是一種假說，是可以被科學質疑的，正如宇宙大爆炸假說一樣，事實上針對宇宙大爆炸的質疑在西方從來沒有間斷過，因此這本書的理論或許對未來物理學探索毫無意義，但也有可能具有顛覆性作用。不過這并不重要，科學技術發展的歷史證明，很多理論當時看上去十分先進，但是隨著時代的發展，科學技術的進步，后來也會被更為先進的理論所取代或覆蓋。

本書講的是一個圓轉變動的聚合宇宙模型理論。這個新的理論解釋了什么是無中生有以及宇宙萬物的誕生及其發展邏輯，還有力與粒子的一體化本質、萬有引力方向性錯誤、時間本質是粒子表現、多層聚合運動等物理學方面的內容。其中引用的大量事實依據的都是現代物理學的前沿研究成果。我們不應該拒絕從現代科學角度、從中國傳統哲學的精華角度進行對宇宙科學的解釋，比如如何定義無中生有等有關宇宙的問題。

微博時期的有益爭論

本書的初稿完成于2011年年底，在我將初稿打印出來后，給朋友們私下傳閱交流的時候，有些部分也被分享到新浪微博平臺上。當時，引起了一些網友的激烈討論，其中有質疑也有鼓勵，一些網友充滿善意的提醒，認為非專業人士，不應該犧牲掙錢的機會來研究虛無縹緲的事情，也有的網友表示支持，甚至有些網友要幫助出版。無論質疑還是鼓勵，在此我對這些網友們都表示衷心的祝福與感謝，你們的意見都是值得我去思考學習完善的。現將網友們的一些代表性評價現羅列如下，以示謝意。

有一位研究液晶的博士這樣理解我的行為：“凡是指出愛因斯坦相對論謬誤的民間科學研究，都是不用看的，花在上面的任何時間和精力，都是浪費的，這個可以打保票。”網友“NKLiang也持同樣的觀點，他說：“過去三十多年里民科一批又一批，都或多或少的有些妄想狂，大都會嚴重地影響了個人的生活，這固然有自己的原因，但是正是這樣的不懂得科學的同情心敬佩心泛濫，助長了這些人，最后受害的終歸還是這些人。”一位廣西的科技局干部含蓄地表達了他對本書的看法，他認為現代自然科學已經基本告別了個人英雄主義時代，再也不可能重現近代文藝復興時期諸如一個偏執怪人自費在自家地下室靠幾個瓶瓶罐罐、幾塊鏡片，及神來靈感的實驗設計就揭示客觀世界規律的經典故事。因此，對所謂“民間科學家”及其擁躉，個人持予同情、且僅同情而已的態度。

但是有一位網名叫“N維空間”的網友卻表示不能這么絕對，人類所能掌握的都還是相對真理，相對論也只是宇宙規律中的一個片段，應該鼓勵繼續探索。網友“鐵牛牛”也結合他自身的經歷說：“十幾年前我讀大二的時候，記得有一本中國大學教授寫的質疑相對論的書很有名。我對相對論也想不通，憑啥光速就是宇宙中的極限速度呢？為什么宇宙是無限的，而宇宙中的最快速度卻是有限的呢？搞不懂。但地球上的物理學是以實驗為基礎的，目前的實驗水平發現不了超光速。”一位網名叫“米飯產自南昌大學”的網友也說：“所有這些上來就罵的，持反對意見的，我只能說你們其實很無知，任何偉大的創想產生之初都會覺得很不可能，并與當前理論相悖。不管人家怎么樣，我們總不能上來就否定，要不社會指望你們來推動進步嗎？”

甚至還有位網名叫“塵雨埃”的網友試圖為民間科學家勾畫一幅這樣的形象：“應該會有人出來說世界是未知的，世界上又不是只有一種理論，憑什么現在的物理理論就是對的？中國人為什么要按西方的那套來研究物理？你說我的理論不行是因為你慧根不夠，理解不了吧？”

如此這般，不一而足。

表示置疑的網友有的認為對于傳統物理學的質疑是不可能的，也有的認為現代科學必須建立在實驗室基礎之上，沒有實驗室，就無法做出合理的物理模型。還有人認為，新的思維，必須用數學公式證明！更有甚者，直接認為本書作者也許是江湖騙子！

面對這些置疑，我想與其逐個反駁，倒不如直接用一些科學事實來回到我們所討論的問題上來。

第一個就是關于量子本質的爭論。分別在1927年和1930年舉辦過的兩次物理學盛會，即著名的第五屆和第六屆索維爾會議。在這兩次會議上，因為對量子力學的不同看法，愛因斯坦前后兩次被以玻爾為代表的哥本哈根派打敗，所以說愛因斯坦也未必永遠正確。愛因斯坦在其后半生之所以把精力用在研究大統一理論上，就是因為他認為自己的相對論與量子力學是不完備的，為了找到一個新的理論來取代，哪怕推翻自己的相對論也在所不惜。隨著時代的發展，最近科技實踐也在探月工程的探索和研究的過程中，飛行器出現了不規則的速度變化，這就與相對論的論斷不符，不過時至今日也沒有更好的辦法解決相對論與量子力學的矛盾。

第二個是關于量子力學。著名的物理學家費恩曼寫道“我那些物理專業的學生也不理解量子力學，因為我自己也不理解。”后來又說：“我可以有把握地說，沒人理解量子力學。”量子力學的確還有某些因素尚待發現，許多物理學家也相信這一事實。

第三個是關于宇宙。愛因斯坦與量子力學所覆蓋的范圍只占宇宙部分的不到4%，在宇宙中還有占23%的暗物質和占73%的暗能量，這些都還是人類的研究未曾觸及或探明的部分。銀河系大約有一千億顆恒星，總質量大約是太陽的幾千億倍以上，其中大部分的質量存在于銀河系內和周圍宇宙空間中，而且是以暗物質形式存在。目前，科學家們統計發現了超過二十個小衛星星系存在于銀河系周圍，并圍繞著銀河系核心進行運動，其質量區間是太陽質量的一百萬倍到十億倍之間。除此之外，在銀河系周圍也可能存在看不見的暗物質星系，而在宇宙中暗物質天體的質量是可見天體質量的六倍之多。

我們由此可以看出，愛因斯坦在一些問題上也未必正確，他也在試圖否定自己，然后推出新的大統一理論。正如費恩所說，目前還沒有任何人能夠真正理解量子力學，所有的未知說明，在宇宙深處還有很多人類不了解的領域，需要我們用新的方法去探索和發展。

物理學需要什么樣的研究者？

有人認為，在物理研究領域，一個未能參與試驗的人若想提出一個新理論是毫無希望的。在他們看來，現代的物理研究需要更大的設備，更多的投資，更多的人參與其中，這些確實是基礎物理觀察研究所需要的，所有參與者也值得尊敬，但這些未必適用于理論研究者。

這個信息化爆炸的時代，科學愛好者可以通過書籍、報紙、網絡等途徑，便捷地獲得他所需要的研究資料。這些可獲得的科研資料不僅包括其他實驗室的表觀資料，還包括那些涉及微觀量子、宏觀天文觀測、生物學進步等新的物理學觀點。物理學領域的理論創新是十分復雜和艱世的，其中最基礎的工作就是需要對系統的資料歸納和總結，然而在未來照顧系統恰恰是單一的信息所不能承擔的。科學愛好者通過各種途徑從主流物理試驗中尋找自己的答案并做出總結的方法并不違背科學精神。比如歐洲大型對撞機剛剛宣布發現了近似“上帝粒子”的粒子，而這個對撞機，幾乎耗費了一百億美元，全球包括中國在內的幾十個國家、幾千個頂級科學家參與了這個項目，其實驗結果是可以被世界上任何一個人參考的。

基于別人實驗或者天文觀測，然后判斷、總結，歸納出別人發現不了的信息與結果，也是十分具有說服力的證據。而且現代的物理學研究，在宏觀與微觀方面，由于觀察工具有限，越來越處于非真實直接信息階段，比如針對夸克、希格斯粒子發現，比如對于銀河系之外的宏觀觀察等。正如霍金的“魚缸里的魚”的比喻一樣，人們有時候無法觀察到何為真實，只能通過有限的信息判斷問題，而這項工作的完成更需要理論工作者集眾家之長總結并探索出更加充滿可能性的物理學研究方向及物理學理論，來解釋更廣范圍內的科學現象。

霍金在他新書《大設計》中指出，從魚缸里的金魚角度來看，它們的物理參考系統與人的參考系統是不一樣的。比如，當我們人類觀察直線運動的時候，而對于金魚來說，它們看到的是一條曲線運動。金魚眼中的圖像和人類眼中的圖像是不同的，但金魚仍可描述它們觀察到的在魚缸外面物體運動的科學定律。盡管金魚可以從變形的參考系中表述科學定律，但這些定律也能預言魚缸外的物體的未來運動。雖然它們的定律會比我們參考系中的定律更為復雜，但簡單性只不過是口味而已。如果金魚描述了這樣的一個理論，我們就只好承認金魚們的定律是實在的一個正確的圖像。如果金魚描述的與人類描述的都符合觀測的模型，那么我們不能講這一個比另一個更真實。在所考慮的情形下，哪個更方便就用哪個。

讓物理學變的簡單

本書的內容核心很簡單，只有三個要點：一個足夠大的圓轉無窮的宇宙、足夠多的快速的“無”元素，宇宙旋轉下“無”元素的力弦多層聚合運動。有了這三個要點，便可以解釋萬物之理。萬物之理包括解釋夸克、電子、質子、中子、光、原子、太陽系、星系、黑洞、暗物質、暗能量，一直到宇宙的形成，還包括四大互相作用力，生命現象等。

為了更簡單形象地說明關于本書的核心觀點，我舉一個日常生活中的小例子你就明白了本書的宇宙物理觀：我們點燃幾支香，把點燃的香橫放或者在小范圍內輕輕晃動，這時你會看到煙霧在空中盤旋散開，然而萬物的演化與燃香煙霧盤旋的過程卻是恰恰相反的。

有很多人認為，宇宙起源屬于物理學，與人們生活沒有任何關系，其實對宇宙的大概框架的認知，對人的生活及未來態度也會產生很大的影響，因為宇宙起源是所有萬物之源。生命起源是建立在宇宙起源基礎之上的，近幾十年來，科學界一直試圖把基于量子的物理學與生命學聯系起來，并做了大量的工作。而經濟、政治、文化等又都是建立在對物理科學與生命科學探索的基礎之上的。所以說宇宙起源是基礎中的基礎，科學中的科學，哲學中的哲學。

真實的宇宙是什么，與日常忙碌的生活有關系嗎？如果我說你的微笑、你的呼吸、你的每一個動作都會引發宇宙的反映，甚至被傳遞、被感知、儲存，你是否感覺有趣，進而想了解一些簡單的核心觀點呢？其實這本書講的就是宇宙之中萬物之間的關聯。

哲學探索與物理學探索是緊密相連的。無論什么樣的探索，都是想弄清楚一些問題，而人們生活在這個世界上，總想要弄清楚三個大問題：第一個大問題就是什么是物質，為什么有物質，宇宙物質是怎么來的？另一個大問題是生命本身，為什么有生命，生命是一種必然嗎？第三個大問題就是物質與生命之間的聯系，他們是一種必然嗎，為什么？

宇宙學太復雜了，難以理解的相對論、標準粒子模型（62種粒子）、11維度弦理論、計算公式數以億計、暗物質與暗能量之謎等。我本人對于相對論的理解，關于時空彎曲，一直了解了十幾年才算了解更多，當然我個人一直對時空彎曲、萬有引力、宇宙大爆炸持質疑態度，這種質疑也促使我探索出了新理論，你只要承認我們137億光年之外還有宇宙，還有比光速更快的量子糾纏，一切都有可能！

霍金的困惑

人類對于宇宙是永遠充滿好奇的，比如我們怎么理解身處于其中的世界？宇宙如何運行？什么是實在性？所有這一切從何而來？宇宙需要一個造物主嗎？

霍金認為，按照傳統這些都是需要哲學回答的問題。但是霍金又說：“哲學已死，哲學跟不上科學，特別是現代物理學的發展步伐！”霍金三十年前提出了量子無中生有的場景，其后有人追問，是有非無？宇宙與人何以存在？

無疑霍金是帶著未知困惑探索物理世界的！

2006年夏天，霍金第三次訪問中國，在記者招待會上，有人問他：“你能對宇宙和我們自身的存在作些評論嗎？”

霍金回答：“根據實證主義哲學，宇宙之所以存在，是因為存在一個描述它的協調的理論，我們正尋求這個理論。但愿我們能找到它，因為沒有一個理論，宇宙就會消失。”

霍金在其著作《時間簡史》里寫到：大部分科學家太忙于發展描述宇宙為何物的理論，以至于沒有功夫問為什么。以尋根究底為己任的哲學家跟不上科學理論的進步。十八世紀，哲學家把包括科學在內的整個人類知識當做他們的領域，并討論諸如宇宙有無開端的問題，然后十九世紀和二十世紀，對哲學或除了少數專家以外的任何人來說，科學變得歸于專業性和數學化。哲學家把他們的質疑范圍縮小到了如此程度，以至于連維特根斯坦這位二十世紀最著名的哲學家都說道：“哲學余下的任務僅是語言分析”這是從亞里士多德到康德哲學偉大傳統的何等墮落啊！

如果我們確實發現了一個完備理論，在主要的原理方面它應該及時讓所有人理解，而不僅僅讓幾個科學家理解。那時我們所有人，包括哲學家、科學界以及普普通通的人，都能參與討論我們和宇宙為什么存在的問題。如果我們對此找到了答案，則將是人類理性的終極勝利，因為那是我們知道了上帝的精神。

霍金隨后在新書《大設計》里否認了上帝創造了宇宙，他說：“宇宙誕生不需要上帝，宇宙不是上帝創造的。宇宙創造過程中，上帝沒有位置，沒有必要借助上帝來為宇宙按下啟動鍵。”這位被稱作當代“愛因斯坦”的天才認為，支持宇宙大爆炸理論的物理學定律向傳統宗教信仰發起了挑戰。

霍金在《大設計》中指出：“由于萬有引力等定律的存在，宇宙能夠而且也必定是無中生有，自我創造，無須祈求上帝之手讓宇宙運轉，自我創造是宇宙、人類存在的原因。”

對于宇宙的無中生有，大物理學家惠勒，也提出過沒有物質的物質，宇宙一切來源于信息的論述。惠勒是第一個提出“黑洞”、“量子泡沫”的人。

本書第三章，第七節講到，1981年，大物理學家惠勒訪問中國時候，當翻譯告訴他戲劇中姜子牙“無”的含義是老子《道德經》中說：“萬物生于有，有生于無”時，惠勒非常吃驚，認為與他自己倡導的無中生有的質樸性原理接近，并感慨地說：“現代物理學大廈就建立在一無所有之上，從一無所有導出了現在的所有。沒想到的是，近代西方歷經數代人，花費大量物力財力才找到的結論，在中國的遠古早已有了思想的先驅。”

惠勒在“質樸性原理”提出沒有物質的物質，沒有電荷的電荷。本書就是本著科學原理，按照惠勒的軌跡、依據與大量天文觀測和科學事實，提出了一個與中國老子哲學有一定關聯的簡潔的新宇宙模型理論。

其實物理哲學一直占有重要的地位，發生在上世紀二十年代的第五屆、第六屆索維爾會議，成為物理學哲學思辨世界級別的華山論劍，號稱集合了人類一半的智慧，是一個近代物理學的一個世紀的縮影，是兩個物理學派的經典大戰，其意義一直影響到百年后現在的物理學發展。

這次會議上以愛因斯坦為首的學派遭遇到了自己的滑鐵盧，他被波爾、海森伯等為代表的哥本哈根學派打敗，從此哥本哈根學派崛起并奠定了現代量子力學。雖然愛因斯坦遭遇了挫折，但是從另一個角度，正是這次沉重的打擊，促使了愛因斯坦開始了物理學上的又一次革命——即大統一理論。愛因斯坦后半生都在致力于把量子力學與相對論統一起來，來解決問題學商的矛盾。從上世紀后半期一直到現在，很多科學研究者一直在從事大統一理論的研究。

而弦理論正是誕生于對大統一的需要。霍金贊賞弦理論的M理論為大統一理論的模式，但是按他的簡潔原則，很顯然M理論過于復雜了。關于簡潔的宇宙模型，霍金說“許多已被證明成功的理論后來被其他全新的理論取代，十九世紀的時候很多人因為看不見原子而拒絕接受。如果容納新的觀測所需的修正過分雕琢，這就標志需要新模型。”

霍金指出好模型需要滿足如下條件：1．它是優雅的。2．它包含很少任意或者可調整的元素。3．它和全部已有的觀測一致并能解釋之。4．它能對將來的這種觀測做詳細的預言，如果這些預言不成立，觀測就能證偽這個模型。正如愛因斯坦認為的那樣：“一個理論應該盡可能簡單，但不能更簡單了。”

在本書闡述的關于宇宙模型的真實與有效型的新理論里，模型，更加簡單的。如果用簡單的話來總結這本書的核心思想，就是下面這幾十個字：

第一，跨越萬億億光年以上的足夠大的一個圓轉運動的宇宙。

第二，數量足夠多，速度足夠快，跨越達到萬億光年之上的宇宙基本“無”元素（粒子）。

第三，宇宙“無”元素在宇宙中的多層力弦粒子聚合運動，形成多層次宇宙秩序。

這個理論算是足夠簡單的，比起相對論的理解更容易接受，因為本人理解相對論，大約用了最少十年的時間，本書的理論也會幫助你從霍金倡導的復雜弦理論中脫身，然后回歸到三維簡單的宇宙邏輯之中，在這里用物理事實與哲學辯證邏輯，來回答霍金的困惑。

這本書正好像是對于霍金困惑的回答，也是對相對論時空彎曲、宇宙大爆炸、萬有引力方向等傳統思維與理論的挑戰。是否是更高層次的認知，或者顛覆，還需要時間與科學事實的驗證。

在這里我還要說明一下，本書有些圖是重復使用的，是為了契合該處的文章文字的表達氛圍，有些內容重復是希望反復強調的，也是為了反映當時塑造的物理學環境。一些圖比如天文圖是允許使用的，一些圖找不到原創者，一些文字比如第二章關于愛因斯坦的滑鐵盧中索維爾會議就采用了網絡上的某種表達模式，只不過做了部分的修改。如果這些都需要版權聯系，希望原創者直接聯系作者本人探討補償事宜。

此書出版得到很多人的幫助，周圍的一些朋友的鼓勵與幫助，還要感謝一些微博朋友閱讀打印稿后的積極反饋，更要感謝那些再次從反對角度提出意見的讀者，正是你們的幫助和意見，使得我對本書的內容做了更為嚴肅的修正，也使得這本書的內容更加地嚴肅并令人信服。

如果想單從結論看本書的創新之處，大家可以直接閱讀第三章節與第九章節，有興趣仔細翻閱其他章節。當然這本書更期望喜歡物理，并對數學有興趣的朋友來共同研究并探索我在本書中闡述的觀點。