nd理论，用可见物质的质量和修改后的引力公式计算，得出的旋转曲线和观测结果完全一致——这就像用两把不同的钥匙开同一把锁，居然都能打开，这让很多科学家开始怀疑‘暗物质是不是真的存在’。”

二、修改引力理论的“进阶”

：从“修正牛顿”

到“挑战爱因斯坦”

“ond理论虽然能解释星系尺度的问题，但到了‘星系团’和‘宇宙学’尺度，就遇到了麻烦。”

教授转身在黑板上写下“尺度困境”

四个字，“比如我们之前讲的‘子弹星系团’——两个星系团碰撞时，可见物质（气体）因为有摩擦力会减，而暗物质因为不与物质作用会‘穿过去’，引力透镜观测显示暗物质的分布和可见物质分开。

如果用ond理论解释，就很难说通——因为引力是‘跟着物质走的’，可见物质减了，引力也该减，可实际观测到的引力分布却‘前’，这就像‘影子和人分开了’，用修改引力理论没法解释。”

许黑立刻追问：“那后来有没有更完善的修改引力理论？比如能解释星系团的？”

“当然有！”

教授拿起讲台上的《暗物质与暗能量》，翻到“修改引力”

章节，“2oo4年，物理学家贝肯斯坦提出‘张量-矢量-标量引力理论’（teves理论），它在广义相对论的基础上，加入了‘矢量场’和‘标量场’——简单说，就是让引力不仅和质量有关，还和‘物质的运动方向’‘宇宙的整体环境’有关。

这个理论能解释‘子弹星系团’吗？”

他顿了顿，在黑板上画了两个碰撞的星系团：“teves理论认为，星系团里的气体不仅有质量，还会产生‘矢量场’，这种场会‘拖拽’引力，让引力的分布看起来比可见物质‘前’——就像两个人拉着一张网，一个人（可见物质）慢下来了，另一个人（矢量场）还在往前跑，网的形状就会前。

2oo6年，科学家用teves理论计算‘子弹星系团’的引力分布，结果和观测数据的误差在1o以内，这比ond理论进步多了。”

秦易突然举手：“教授，那teves理论能解释宇宙微波背景辐射（b）吗？您之前说，b的温度涨落是暗物质‘种子’形成的，如果没有暗物质，这些涨落怎么来？”

“这是修改引力理论最大的‘软肋’！”

教授加重语气，“b是宇宙38万年前的‘婴儿照片’，上面的温度涨落只有十万分之一，这些微小的涨落是后来形成星系、星系团的‘种子’。

按暗物质理论，暗物质因为引力强，会先聚集形成‘骨架’，可见物质再附着上去，这刚好能解释d还是teves，都很难解释‘涨落的形成度’——因为可见物质的引力太弱，要形成这么大的涨落，需要的时间比宇宙年龄还长，这就像‘用一根筷子搭积木’，根本来不及。”

他举了个更直观的例子：“2o13年，普朗克卫星布了最新的b数据，科学家用暗物质理论模拟的‘宇宙结构形成过程’，和b的涨落完全匹配；可如果用teves理论模拟，得出的涨落幅度比观测值小3o——这就像做蛋糕，按暗物质的‘配方’做出来的蛋糕和样品一样，按修改引力的‘配方’做出来的，却小了一圈，这说明理论还有漏洞。”

三、“两大阵营”

的交锋：修改引力理论能替代暗物质吗？

“现在我们来总结一下，修改引力理论和暗物质理论的‘战场’主要在三个尺度：星系尺度、星系团尺度、宇宙学尺度。”

教授在黑板上画了一个金字塔，从下到上分别标注“星系”

“星系团”

“宇宙学”

，“在星系尺度，修改引力理论（尤其是ond）表现很好，能解释旋转曲线、矮星系运动，而且不需要引入‘看不见的物质’；在星系团尺度，修改引力理论（如teves）需要加很多‘额外假设’（比如矢量场、标量场）才能勉强解释，而暗物质理论只需要‘暗物质不与物质作用’这一个假设，更简洁；在宇宙学尺度，修改引力理论目前还无法完美解释b涨落、宇宙结构形成度，而暗物质理论已经和观测数据高度契合。”

周游突然提问：“教授，那有没有可能‘两者都对’？比如在星系尺度是修改引力，在宇宙学尺度是暗物质？”

“这个想法很有意思！”

教授笑着说，“有些科学家确实提出了‘混合模型’，但这会让理论变得非常复杂——就像易经里说的‘大道