在自然界中，中微子共有三種形態(tài)：電子中微子、繆子中微子、陶子中微子。它們雖然同屬構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子，但因其極難探測(cè)，成為物理學(xué)界的“宇宙幽靈”。中微子的質(zhì)量極其微小，幾乎小于電子的百萬分之一。但其總量又異常巨大，據(jù)說甚至比全部顯物質(zhì)量的總和還要大。

自中微子問世的半個(gè)多世紀(jì)以來，中微子到底有沒有質(zhì)量一直是物理學(xué)界的一樁懸案。標(biāo)準(zhǔn)模型認(rèn)為，中微子的質(zhì)量應(yīng)該嚴(yán)格等于零，但某些實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明中微子的質(zhì)量很可能又不是零。20世紀(jì)90年代，小柴昌俊小組終于給出了中微子有靜止質(zhì)量和振蕩的確鑿證據(jù)。這一成果在當(dāng)時(shí)的國(guó)際物理界引起了很大轟動(dòng)。

中微子的質(zhì)量找到了，現(xiàn)在我們就可以展開對(duì)宇宙膨脹機(jī)制的研討工作。前面說過，中微子的質(zhì)量非常微小，小到只及電子的百萬分之一。但其總量又異常巨大，據(jù)說甚至要比全部顯物質(zhì)量的總和還要大。與其他粒子相比，中微子的數(shù)量比它們要多出數(shù)十億倍。這是因?yàn)橛钪婺墚a(chǎn)生中微子的地方極多，比如超新星爆發(fā)、x射線雙星、高速質(zhì)子流、塞弗特星系和類星體等特殊天體，都是產(chǎn)生中微子的超級(jí)大本營(yíng)。除此之外，像遍布宇宙的太陽之類的普通恒星，也同樣是中微子的發(fā)源地。雖然普通恒星的產(chǎn)量遠(yuǎn)不及特殊天體大，但由于此類恒星在宇宙中無可匹敵的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)，就必然要成為本文脫穎而出的一群“黑馬”。我想如果通過大家對(duì)中微子的研究與探索，能從根本上改變?nèi)藗儗?duì)宇宙存在的總體認(rèn)識(shí)，那么這種工作的意義無論怎樣估價(jià)都不為過。

現(xiàn)在就從太陽開始：當(dāng)太陽內(nèi)部的核聚變不停地向外輻射光和熱時(shí)，它的2個(gè)氫核碰撞會(huì)釋放出1個(gè)電子和1個(gè)中微子，4個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)?個(gè)氦核時(shí)，會(huì)釋放出2個(gè)中微子。在整個(gè)太陽內(nèi)部的聚變過程中，每秒所產(chǎn)生的中微子的數(shù)量竟然高達(dá)2×10³⁸個(gè)之巨，然而這個(gè)數(shù)字所反映的只不過是太陽在短短的一秒內(nèi)所產(chǎn)生的中微子量。如果改以日、月、年來計(jì)算，中微子的數(shù)量又該有多少?

中微子不帶電，其靜止質(zhì)量幾近于零，但核聚變所賦予它的勢(shì)能又非常之強(qiáng)大，以上三大特征使中微子具有其他所有粒子都不具備的極強(qiáng)的穿透力。更令人驚奇的是，它具有長(zhǎng)期保持其強(qiáng)度的特殊能力：據(jù)說中微子不管跨越多大的歷史時(shí)空，其超強(qiáng)勢(shì)頭一直不減，這當(dāng)然是既難得又極其罕見的特點(diǎn)。但也并不一定如某些物理學(xué)家所預(yù)言和贊美的那樣，說中微子甚至能一口氣連續(xù)穿越8千億個(gè)地球而毫發(fā)無損，這種說法肯定是錯(cuò)誤的。而且正是由于這類錯(cuò)誤的濫觴，阻礙了此后許多重大事件的發(fā)現(xiàn)。

中微子的長(zhǎng)處亦源于它極微小的尺度和極怪僻的個(gè)性：若論其小，任何原子對(duì)它來說都無疑于一座空曠的山谷；若談其怪，它除了對(duì)引力能產(chǎn)生微不足道的一點(diǎn)兒反應(yīng)之外，和其他任何粒子都老死不相往來。所以多年來盡管人們對(duì)它青眼有加，但若認(rèn)真想與其對(duì)話卻是難上加難。不過世上畢竟沒有絕對(duì)的事，中微子盡管桀驁不馴，卻終不免有失手露怯之處。專家測(cè)算，平均每100萬個(gè)中微子穿越地球之時(shí)，仍然有1個(gè)會(huì)與地球大氣產(chǎn)生反應(yīng)。如果這一推論正確，那么這百萬分之一的中微子，就有可能是我們打開宇宙之門的一把特殊的鑰匙。

不過這“唯一”的一把鑰匙也只能給人一點(diǎn)兒?jiǎn)⑹径鵁o任何實(shí)際用途。因?yàn)榻?jīng)過計(jì)算，我發(fā)現(xiàn)利用大氣原子來阻擋中微子的沖擊根本行不通：對(duì)于中微子那極微小的尺度，即便鎢和鉛那樣致密的金屬都形同無物，空氣中疏松的分子、原子、質(zhì)子、中子和電子如何能擋得住中微子的腳步?可是，中微子就真的能夠在龐大的宇宙中橫行無忌嗎?

時(shí)至今日，現(xiàn)代天文物理學(xué)確實(shí)是這么認(rèn)為的。他們當(dāng)然不無道理，因?yàn)闊o論其尺度和勢(shì)能，中微子的確具有橫行宇宙獨(dú)步天下的能力。

但是他們忘記了其中最重要的一點(diǎn)：即“不管中微子有多么微小，它畢竟不為零，只要其質(zhì)量不為零，就不可能逃脫物理法則即引力對(duì)它的約束”。換句話說，憑借其極其細(xì)微的尺度，哪怕它能夠輕易穿越恒星內(nèi)部最致密的空間，甚至有本事穿越連原子甚至質(zhì)子都能被壓碎的白矮星和中子星，也絕不可能無視大質(zhì)量恒星的引力中心。與大質(zhì)量恒星的引力中心那勢(shì)力超凡的引力場(chǎng)相比，中微子再強(qiáng)的勢(shì)能也顯得微不足道。所以盡管現(xiàn)在尚未曾做過任何一項(xiàng)哪怕最基本的物理實(shí)驗(yàn)，我仍然有絕對(duì)的把握斷言：一切恒星中心的引力場(chǎng)，都是中微子所無法逾越的天然障礙。因此在引力尚占主導(dǎo)地位的星球星系，一束中微子不遠(yuǎn)萬里地從宇宙深處飛來，突然在大質(zhì)量恒星中心的引力場(chǎng)中碰壁，從而在該恒星與其出發(fā)點(diǎn)之間產(chǎn)生了一個(gè)力矩。于是，宇宙的膨脹之門便從這里開啟。

物理學(xué)家計(jì)算，星際空間平均每立方厘米每秒通過330個(gè)中微子，其密度僅次于光子，但其單位勢(shì)能卻是光子的千百倍。所以當(dāng)每秒千百萬億的中微子與恒星的質(zhì)量中心不斷產(chǎn)生斥力矩，其排斥力即推力之大是可想而知的。

那么導(dǎo)致宇宙膨脹的中微子量又該如何統(tǒng)計(jì)和計(jì)算呢?這里有一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，不妨仍以太陽為例，設(shè)：

太陽每秒約產(chǎn)生2×10³⁸個(gè)中微子，以上的乘積先乘以銀河系恒星的數(shù)量2000億，再乘以總星系的數(shù)量500億，以上的得數(shù)再加上特殊天體所貢獻(xiàn)的20％，這個(gè)數(shù)據(jù)就應(yīng)是整個(gè)宇宙已知天體每秒所貢獻(xiàn)的全部中微子量。

中微子的總量得到了，下面再來看看中微子究竟是如何導(dǎo)致宇宙的加速膨脹的：在三維立體四維時(shí)空的宏觀宇宙中，在300億光年那碩大無比的空間之內(nèi)，到處都分布著星云星系，到處都充斥著勢(shì)力超群的中微子源?，F(xiàn)在我們不妨設(shè)想一下：如果銀河系以其2000億顆恒星共同組成一個(gè)統(tǒng)一的斥力維，宇宙其他方位的500億座龐大的星系形成另外500億個(gè)斥力維，當(dāng)這些斥力維在宇宙的各方位、各角度同時(shí)在其核反應(yīng)的過程中向外噴射超強(qiáng)勢(shì)的中微子流時(shí)，這500億條每條都寬達(dá)數(shù)萬甚至數(shù)十萬光年的中微子長(zhǎng)河，就會(huì)在整個(gè)宇宙空間中交織出一張碩大無比的密密麻麻的“天網(wǎng)”。在這座“天網(wǎng)”中，眾星系都利用自己“手”中的中微子“大炮”不停地向外轟擊：它們互相進(jìn)攻，互相沖鋒，互相推搡，互相排斥，它們你推我、我推你，大家合力往外推，于是星系開始分離，宇宙開始膨脹。

那么宇宙究竟是何時(shí)開始加速膨脹的呢?其實(shí)在星系剛剛分離的那一刻就已經(jīng)開始了，不過初始加速的幾率相對(duì)較低而已。其具體機(jī)制是：由于中微子的斥力線極長(zhǎng)，而星系的引力線相對(duì)較短。因此隨著星系距離的逐步加大，星系間的引力線衰減較快，中微子的斥力線則衰減較慢，所以所謂的宇宙加速膨脹，不過是引力與斥力二者間比例失衡的結(jié)果——引力逐漸勢(shì)微，斥力仍然強(qiáng)勁，星系的移動(dòng)速度自然呈遞增態(tài)勢(shì)。于是宇宙加速膨脹的效應(yīng)逐漸開始顯現(xiàn)。可是星系問的斥力能夠?qū)е掠钪媾蛎?，恒星之間的斥力為什么就不能讓星系膨脹，最后分崩離析呢?這的確是個(gè)問題，不過此問題倒不難解答：第一，星系間的空間大，相互間的引力弱，而中微子的斥力又較少受距離的影響，因此星系之間就比較容易分離；第二，星系內(nèi)的空間小，恒星間的引力大，而中微子的斥力又不足以抗衡星系質(zhì)量中心的強(qiáng)大引力，所以星系才得以維持原狀，不至于被斥力所拆散。

當(dāng)然正是由于中微子的作用，星系才沒有被引力所塌陷，人類才得以存在。所以我覺得人們?nèi)羲几卸?，最?yīng)感謝的就是微不足道的中微子：沒有中微子，咱們?nèi)祟愔两駴]準(zhǔn)還窩在量子世界里打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，一切都談不上了。

話到此處，我覺得不說也會(huì)明白，其實(shí)所謂的中微子，就是人們到處尋找卻一直找尋不到的暗能量。因?yàn)樵诂F(xiàn)今世界上，似乎也只有中微子這種極特殊、極乖戾的粒子，才具有暗能量所需要的全部特征：極大的總量；極小的單位；極高的速度；極強(qiáng)的勢(shì)能；極長(zhǎng)的壽命；極孤僻的個(gè)性。

通過上面的論述可以看出，我們現(xiàn)在所討論的乃是理論上的純粹的暗能。除此之外，還有一種實(shí)際存在也正在起作用的廣義的暗能量：這個(gè)暗能量的概念就是除中微子外，整個(gè)大宇宙從伽馬射線到射電波的全波段的電磁輻射。因?yàn)樗羞@些發(fā)射性粒子都帶有天然的斥力矩，所以它們甚至包括無所不在的明亮的光子在內(nèi)，都應(yīng)該收在我們的暗能量之列。

最后根據(jù)上述事例，我覺得似應(yīng)設(shè)立一個(gè)屬于我們自己的宇宙學(xué)常數(shù)。這個(gè)數(shù)據(jù)不一定準(zhǔn)確，卻能夠比較準(zhǔn)確地體現(xiàn)我們對(duì)質(zhì)能世界的總體認(rèn)識(shí)。不致過于偏頗：顯物質(zhì)為20％，暗物質(zhì)為30％，暗能量為50％。

上述比例表明：顯物質(zhì)與暗物質(zhì)相加，恰好等于暗能量的總量；反過來暗能量與暗物質(zhì)相加，則等于顯物質(zhì)的4倍。四乃方位之?dāng)?shù)，無論上下左右還是東西南北，四維時(shí)空再加上空間中的物質(zhì)就等于宏觀的宇宙。我相信在緩慢膨脹的無限空間中，相對(duì)平衡的質(zhì)能關(guān)系也許會(huì)更適合于宇宙存在的真諦。