§1.16星系退行运动与斥力作用机制的探讨
肖军
摘要
本文探讨了星系退行运动与斥力作用机制的关系，提出了星系加速膨胀可能并非完
全由暗能量驱动，而是与引力中存在斥力作用有关。利用笔者导出的引力公式分析星系
团中星系的运动规律。研究表明，星系在斥力作用下表现出加速退行的特征，在在尺度
上，哈勃定律中的哈勃系数并非常量，而是随引力半径的增大而减小。这一理论能够较
好地解释观测数据，并为暗能量的起源和宇宙的未来演化提供了新的可能性。
关键词
星系退行运动；斥力作用；引力；暗能量；宇宙膨胀；哈勃定律
一、引言
自哈勃(Hubble)发现星系的红移与距离成正比[1]以来，宇宙膨
胀理论成为了现代天文学的基石之一。然而，20世纪90年代对遥
远星系超新星的观测表明，宇宙不仅在膨胀，而且在加速膨胀。这
一现象引发了对“暗能量”的广泛讨论，但暗能量的本质至今仍不清
楚。大多数学者认为，星系加速膨胀是与真空相关联的‘暗能量’有
关[2]，‘暗能量’在没有物质存在的真空区域产生负压，从而使真空
区膨胀。目前对‘暗能量’的本质并不清楚，更不了解其对真空如何
作用？其实，星系的退行运动是与无奇点肖军引力中存在的斥力作
用有关，并非需要引入暗能量来解释。斥力作用的发现为探索宇宙
膨胀机制又提供了新的视角。
二、两中性物质间存在有斥力作用的理论依据
有学者通过对牛顿万有引力进行修正[3,4]，试图找到星系加速
膨胀的依据，但都没有得到能让人信服的结果。笔者在利用电场作用
理论构建四种场力统一方程[5]时，得到引力是两中性物质间的同号
电荷作用略小于异号电荷作用而产生的一种剩余电场引力[6],，若考
虑粒子周围真空极化电荷对所包裹电荷的附加作用，就可导出两中性
物质间存在有无奇点剩余电场力的作用势能
V=?GMme?R/r(1.1)
r
式中，R?GM/c2。由其得到的作用力
F=??V=?GMmr1?R/re?R/r(1.2)
3??
r
不同于牛顿引力，它存在有引力等于零的平衡作用距离R，牛顿引力
只是上式在r??R情形时的结果。当作用距离大于平衡作用距离时，
两中性物质间是引力作用。而当作用距离小于平衡作用距离时，两
中性物质间则是斥力作用。在经典动力学理论基础上，利用这个斥
力作用分析星系团中的星系运动规律，不仅可以导出哈勃定律，还可
以定量描述星系的加速膨胀过程。
三、星系团中星系的退行运动理论分析
肖军引力是仅适用于质量M集中在质心处情形，对于星系分布弥
散性较大的星系团，其作用物质的质量M并不是集中分布在质心处，
而是随作用半径增大而增大，因而不能直接用肖军引力讨论弥散分
r
布星系的运动规律。但可以将其转化为一种可利用肖军引力作用的等
效运动规律不讨论。这就是将质量弥散分布在作用半径为球状空
Mr
间内的物质作用，看成是与质量集中在物质半径为、平均密度为
Md
?的球状空间中的物质作用等价，此时肖军无奇点引力公式中的引力
0
平衡半径可写成物质半径的函数，即
Rd
GMG?4??d3?3
R?0???d(1.3)