前文说过,爱因斯坦在广义相对论公式里加入了宇宙常数,因为他担心如果缺少了该常数宇宙中的天体就会在万有引力的作用下全部聚成一堆．后来哈勃通过观测发现了宇宙的膨胀,因此只要处理方法得当,没有宇宙常数也不必担心出现天体集中的计算结果,这时科学家们心里才踏实了下来．但是,宇宙是无限地膨胀下去呢? 还是膨胀到某个最大值以后转入收缩呢? 这个问题还没有真正弄明白。

不过,我们大致可以预测,如果宇宙中的质量较多、宇宙物质的平均密度大于某个值(我们称之为临界密度),宇宙将会在万有引力作用下发生收缩．那么,临界密度应该是多大呢? 它的推测值因人而异、五花八门,不过很多人相信临界密度大约是平均每升1 个质子的程度。

那么,现实宇宙的密度是多大呢? 这个问题的答案也是五花八门,有人认为它是临界密度的2—3 倍,也有人认为它甚至小于临界密度的1% ．按后一种观点,宇宙会不会永远膨胀下去呢? 不会的,只要把爱因斯坦公式中的宇宙常数改变一下符号(把宇宙常数当作引力去考虑)就行了．那么,这样做的理由何在呢?

我们曾在前文中简单地提起过,在宇宙中到处都飞舞着能贯穿天体的中微子,人们至今还没弄清它的质量到底是不是零,假若中微子具有哪怕很微小的一点质量的话,宇宙的密度就将增大很多。

再说如果果断地承认影子世界的存在的话又会怎么样呢? 自然界里存在一个看不见的由超对称粒子组成的影子世界,它仅仅通过引力与现实世界发生关联．影子世界的存在将会阻止宇宙的无限膨胀．它到底是什么?

话题离开了影子世界,我们在学习量子力学时就曾经碰到过看不见的粒子．很早以前,人们就已经懂得了电子的存在,英国人狄拉克曾经列出方程计算过电子的能量,因为方程式是二次的,所以出现了正、负两个解,一般对负的解均予以舍去,但是对数学极度忠实的狄拉克显示了他的卓见,这种负能量的电子后来被称为负能电子．狄拉克指出,负能电子所留下的空穴就是正电子。

我们都知道正电子,但是负能电子到底是什么东西呢? 它应该充满整个空间,偶而出现空缺时就会表现为带有正电荷的正电子,因为我们很少见到正电子,所以负能电子在空间里几乎是满员的状态,至少地球周围的空间如此。

正电子是宇宙中分布最普遍的一种粒子,因此无论是在太阳附近,还是在银河系的中心,还是在仙女座以及遥远的类星体附近,都应该大量地存在着负能电子．如此数量巨大的负能电子真的存在吗? 这个疑惑油然而生．但是,根据狄拉克的结论,我们不得不认为宇宙中充满了负能电子．在宇宙的膨胀过程中,随着空间的不断扩大,负能电子的数目也应该不断增多。

也许从某种意义上讲负能电子只是形式上的东西,不能把它与实在的粒子等同看待．负能电子是我们碰到的通过逻辑推理必然充满整个空间的唯一一种粒子．那么是否还会出现类似的粒子呢? 所有的基本粒子都有其反粒子,在研究这些反粒子时,我们能不能不把它们的能量假定为负值呢? 为什么只对正电子想像出负能电子那样奇妙的东西呢? 其它粒子的情况又是如何呢?

这类问题很难懂,很少有人涉及这些话题人．即便是请教专家,也只能得到些＂信则有,不信则无＂之类的回答,的确使人感到无奈。

我们之所以在这里讨论负能电子,是因为我们不得不把它当做充满了宇宙空间的无处不在的东西来考虑．前文说过,大爆炸是发生在真空中的．当时会不会不是真空,而是负能电子或者相当于负能电子的某种东西呢? 负能电子的能量是负的,我们又该如何去看待发生大爆炸时的真空的能量呢? 就算是假想也罢,在充满了奇妙粒子的真空里所发生的相变能够产生巨大的变化也许是顺理成章的事情,这样的模型难道不值得我们研究吗? □图7－3 P.A.M.狄拉克．1933 年他与

薛定谔一起获得了诺贝尔物理学奖

遗憾的是,这类问题与其说是没有得到解决,倒不如说是好象还无人涉及。