“不管有沒(méi)有我，地球依舊在旋轉(zhuǎn)，一切都在繼續(xù)?！狈茽枴ぐ踩麪柲倪@句感慨，道出了宇宙運(yùn)動(dòng)的客觀性與永恒性。從我們賴以生存的地球繞日公轉(zhuǎn)，到月球圍繞地球運(yùn)行，再到微觀世界中電子繞核運(yùn)動(dòng)，“一個(gè)物體圍繞另一個(gè)物體旋轉(zhuǎn)”似乎是宇宙間最普遍的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

這種旋轉(zhuǎn)貫穿了從微觀粒子到宏觀星系的每一個(gè)尺度：電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)，衛(wèi)星繞行星周期性軌道運(yùn)行，行星循著固定軌跡繞恒星公轉(zhuǎn)，恒星則帶著整個(gè)行星系統(tǒng)圍繞星系中心旋轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)我們把視角推向更宏大的尺度，疑問(wèn)也隨之而來(lái)：星系本身在繞著什么旋轉(zhuǎn)？倘若多元宇宙真的存在，我們的宇宙是否也在圍繞某個(gè)未知天體或中心旋轉(zhuǎn)？要解答這些問(wèn)題，我們需要從宇宙的起源開(kāi)始，一步步拆解旋轉(zhuǎn)背后的物理密碼。

在宇宙誕生之初，即在充滿物質(zhì)、輻射、中微子、暗物質(zhì)等粒子之前，宇宙曾經(jīng)歷過(guò)一段極其短暫卻劇烈的指數(shù)膨脹階段——宇宙暴漲時(shí)期。這一階段的宇宙，時(shí)空本身蘊(yùn)含著巨大的真空能量，這種能量是當(dāng)時(shí)宇宙中唯一的能量形式。

正是宇宙暴漲的發(fā)生，為后續(xù)的大爆炸奠定了基礎(chǔ)：它不僅創(chuàng)造了大爆炸初期宇宙熾熱、稠密、充滿物質(zhì)與輻射的初始狀態(tài)，更塑造了宇宙的基本時(shí)空結(jié)構(gòu)。在暴漲階段，宇宙的膨脹速度遠(yuǎn)超光速，這種極快的膨脹使得空間中產(chǎn)生的量子漲落無(wú)法相互作用——即便粒子以光速傳播，也難以追上空間膨脹的步伐，無(wú)法形成有效的相互作用。

同時(shí)，暴漲過(guò)程具有高度的對(duì)稱性，在所有方向上都呈現(xiàn)出一致性，不存在任何特殊的“首選軸”，即沒(méi)有一個(gè)方向是宇宙膨脹或能量分布的優(yōu)先方向。

當(dāng)暴漲階段結(jié)束后，時(shí)空固有的真空能量開(kāi)始衰變，轉(zhuǎn)化為大量的物質(zhì)、反物質(zhì)與輻射，構(gòu)成了大爆炸階段的核心物質(zhì)基礎(chǔ)。不過(guò)，并非所有真空能量都完全衰變，有一小部分被“鎖定”在空間之中，成為了我們?nèi)缃裼^測(cè)到的暗能量——正是這種暗能量，驅(qū)動(dòng)著當(dāng)前宇宙的加速膨脹。而暴漲階段產(chǎn)生的量子漲落，在指數(shù)膨脹的放大作用下，形成了宇宙中物質(zhì)密度不均勻的區(qū)域：部分區(qū)域密度略高，部分區(qū)域密度略低，這種微小的密度差異，為后續(xù)天體的形成與旋轉(zhuǎn)埋下了關(guān)鍵伏筆。

大爆炸的發(fā)生，催生了粒子標(biāo)準(zhǔn)模型中的所有已知粒子，或許還包括一些尚未被人類探測(cè)到的未知粒子。而從誕生的那一刻起，所有基本粒子都擁有了一種與生俱來(lái)、無(wú)法與自身分離的特性——自旋。自旋本質(zhì)上是粒子的固有角動(dòng)量，不同于宏觀物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它是量子力學(xué)層面的基本屬性，無(wú)法用經(jīng)典物理中的“旋轉(zhuǎn)”概念完全解釋。

不同類型的粒子，自旋數(shù)值也各不相同：電子、夸克、中微子等費(fèi)米子，自旋均為±?；膠子、光子等規(guī)范玻色子，自旋為±1；若引力能夠按照理論預(yù)期被量子化，那么傳遞引力的引力子，自旋將為±2；在所有基本粒子中，唯有希格斯玻色子的自旋為0，是唯一不具備固有角動(dòng)量的基本粒子。

需要明確的是，粒子與生俱來(lái)的是“固有自旋角動(dòng)量”，而非“相互之間的軌道角動(dòng)量”。在宇宙誕生初期，粒子剛被創(chuàng)造出來(lái)時(shí)，由于空間膨脹過(guò)快，粒子之間幾乎沒(méi)有機(jī)會(huì)發(fā)生相互作用，因此不存在“一個(gè)粒子繞著另一個(gè)粒子旋轉(zhuǎn)”的運(yùn)動(dòng)形式。但這些粒子并非靜止，它們天生攜帶內(nèi)在的動(dòng)能，再加上宇宙中存在微小的密度差異，為后續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的形成提供了初始條件。

隨著宇宙的膨脹與冷卻，粒子之間的相互作用逐漸成為可能。當(dāng)粒子發(fā)生碰撞，同時(shí)引力開(kāi)始發(fā)揮作用時(shí)，宇宙中最初的密度差異被不斷放大：密度過(guò)高的區(qū)域，會(huì)在引力的吸引作用下，匯聚越來(lái)越多的物質(zhì)與能量；而密度較低的區(qū)域，則會(huì)因物質(zhì)與能量的流失變得更加稀疏，最終形成宇宙中物質(zhì)分布的“聚散格局”。這種引力驅(qū)動(dòng)的物質(zhì)聚集，是天體形成的基礎(chǔ)，也是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的核心動(dòng)力來(lái)源。

當(dāng)宇宙溫度持續(xù)下降，微觀世界的結(jié)構(gòu)也隨之演化：夸克在強(qiáng)相互作用力的作用下凝聚成原子核，原子核本身繼承了夸克的固有角動(dòng)量，同時(shí)遵循原子核物理與粒子物理的基本規(guī)律，形成了自身的角動(dòng)量特性。

當(dāng)宇宙溫度冷卻到足以形成中性原子時(shí)，原子的結(jié)構(gòu)并非玻爾模型中“電子繞核做行星軌道運(yùn)動(dòng)”的經(jīng)典圖景，而是電子占據(jù)特定的量子態(tài)——這些量子態(tài)不僅具有固有自旋角動(dòng)量，還存在軌道角動(dòng)量，兩種角動(dòng)量共同決定了電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)，宇宙中密度高低區(qū)域之間的引力差異，已較誕生初期放大了數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)，引力的主導(dǎo)作用愈發(fā)明顯。

在宇宙年輕時(shí)期，那些尚未在引力作用下坍縮成星系的氣體云，彼此之間會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)相互施加引力影響。而在絕大多數(shù)情況下，這些氣體云并不具備“完美球形”的形態(tài)，運(yùn)動(dòng)軌跡也并非絕對(duì)的直線，這種非理想狀態(tài)下，兩個(gè)氣體云之間會(huì)產(chǎn)生一種特殊的引力效應(yīng)——潮汐力矩。

潮汐力矩的本質(zhì)，是不同位置的物質(zhì)受到的引力存在差異，進(jìn)而產(chǎn)生的扭矩作用，就像我們用扳手?jǐn)Q螺母時(shí)，向上或向下施加的力會(huì)轉(zhuǎn)化為使螺母旋轉(zhuǎn)的扭矩一樣。

潮汐力矩具有普遍性，在宇宙的不同尺度上都發(fā)揮著作用：從巨大的氣體云之間，到單個(gè)原子內(nèi)部的粒子相互作用，都能觀測(cè)到潮汐力矩的影響。由于宇宙中粒子的初始運(yùn)動(dòng)方向具有隨機(jī)性，潮汐力矩產(chǎn)生的角動(dòng)量方向也呈現(xiàn)出對(duì)稱性——約50%為順時(shí)針，50%為逆時(shí)針。這些微小的角動(dòng)量，在引力坍縮的過(guò)程中被不斷積累，使得原本緩慢運(yùn)動(dòng)的氣體云逐漸開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)速度隨著坍縮過(guò)程不斷加快。這一現(xiàn)象的背后，是物理學(xué)中重要的守恒定律——角動(dòng)量守恒定律。

角動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律一樣，是宇宙間的基本規(guī)律：角動(dòng)量既不能被創(chuàng)造，也不能被毀滅，只能在系統(tǒng)內(nèi)部傳遞或轉(zhuǎn)化。我們?cè)谌粘Ｉ钪芯湍苡^察到角動(dòng)量守恒的效應(yīng)：旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員，當(dāng)他們將手臂和雙腿向身體靠攏時(shí)，身體的慣性矩（衡量物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的物理量）會(huì)減小，為了保持角動(dòng)量守恒，旋轉(zhuǎn)角速度就會(huì)相應(yīng)增加，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的提升。

這種效應(yīng)在宇宙天體的演化中同樣顯著：我們的太陽(yáng)當(dāng)前自轉(zhuǎn)周期約為27天，若將其坍縮成一顆與地球體積相當(dāng)?shù)陌装?，其慣性矩會(huì)急劇減小，自轉(zhuǎn)角速度將大幅提升，最終自轉(zhuǎn)周期會(huì)縮短至每36分鐘左右。無(wú)論是A級(jí)恒星的高速自轉(zhuǎn)，還是白矮星的極速旋轉(zhuǎn)，本質(zhì)上都是角動(dòng)量守恒定律在天體演化中的具體體現(xiàn)。

事實(shí)上，宇宙中所有已知的天體系統(tǒng)——從恒星系統(tǒng)、行星與衛(wèi)星的組合，到龐大的星系——都不是靜止的密度集合體，它們的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，恰恰證明了這些系統(tǒng)都曾經(jīng)歷過(guò)潮汐力矩的作用，并且相對(duì)于宇宙中的其他物體，擁有非零的角動(dòng)量。可以說(shuō)，潮汐力矩為天體旋轉(zhuǎn)提供了初始的“動(dòng)力”，而角動(dòng)量守恒定律則讓這種旋轉(zhuǎn)得以維持和強(qiáng)化，最終形成了我們觀測(cè)到的宇宙旋轉(zhuǎn)圖景。

回到最初的問(wèn)題：星系究竟在繞著什么旋轉(zhuǎn)？很多人會(huì)下意識(shí)地認(rèn)為，星系中心的超大質(zhì)量黑洞是驅(qū)動(dòng)星系旋轉(zhuǎn)的核心，但事實(shí)并非如此。雖然絕大多數(shù)星系的中心都存在超大質(zhì)量黑洞，且黑洞的引力對(duì)星系核心區(qū)域的恒星運(yùn)動(dòng)有顯著影響，但它并不是星系旋轉(zhuǎn)的根本原因。即便沒(méi)有中心黑洞，星系依然會(huì)保持旋轉(zhuǎn)，恒星也會(huì)繼續(xù)圍繞星系中心運(yùn)行——天文學(xué)家已經(jīng)觀測(cè)到許多沒(méi)有中心超大質(zhì)量黑洞的螺旋星系，這些星系的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)與有黑洞的星系并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，依舊能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

星系旋轉(zhuǎn)的根本驅(qū)動(dòng)力，正是我們前文提到的萬(wàn)有引力、潮汐力矩與角動(dòng)量守恒定律。在星系形成初期，巨大的氣體云在引力作用下坍縮，潮汐力矩賦予了氣體云初始角動(dòng)量，角動(dòng)量守恒則讓氣體云在坍縮過(guò)程中不斷加速旋轉(zhuǎn)，最終形成了具有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的星系。星系中的恒星，在引力的束縛下圍繞星系中心做軌道運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)，是恒星的慣性與星系中心區(qū)域（包括恒星、氣體、暗物質(zhì)等）的引力相互平衡的結(jié)果，而非由中心黑洞單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。

在更大的尺度上，即星系團(tuán)中，星系之間也會(huì)圍繞星系團(tuán)的中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。與單個(gè)星系類似，星系團(tuán)的中心并不需要存在某個(gè)超大質(zhì)量天體來(lái)“牽引”所有星系，而是依靠星系團(tuán)內(nèi)所有天體（包括可見(jiàn)物質(zhì)與暗物質(zhì)）的總引力，結(jié)合潮汐力矩產(chǎn)生的角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒，維持整個(gè)星系團(tuán)的旋轉(zhuǎn)平衡。暗物質(zhì)在其中扮演著重要角色：它雖然無(wú)法被直接觀測(cè)，但擁有巨大的質(zhì)量，能夠提供足夠的引力，束縛星系團(tuán)內(nèi)的星系，確保它們?cè)谛D(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)脫離星系團(tuán)。

如果我們將視角提升到整個(gè)宇宙的尺度，一個(gè)更宏大的問(wèn)題隨之浮現(xiàn)：我們的宇宙作為一個(gè)整體，是否也在圍繞某個(gè)未知的中心旋轉(zhuǎn)？目前，物理學(xué)界與天文學(xué)界的主流觀點(diǎn)認(rèn)為，宇宙整體并不存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這一結(jié)論的核心依據(jù)，與引力的傳播速度和宇宙的膨脹速度密切相關(guān)。

根據(jù)現(xiàn)有理論，引力的傳播速度等于光速，而我們所處的宇宙正在加速膨脹，且膨脹速度已經(jīng)超過(guò)了光速。這意味著，在可觀測(cè)宇宙之外的區(qū)域，任何天體產(chǎn)生的引力都無(wú)法傳遞到我們的可觀測(cè)宇宙中——因?yàn)橐Φ膫鞑ニ俣雀簧嫌钪媾蛎浀乃俣龋瑹o(wú)法跨越遙遠(yuǎn)的時(shí)空距離產(chǎn)生影響。而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的形成，需要引力在足夠大的尺度上發(fā)揮作用，形成潮汐力矩并積累角動(dòng)量。由于引力無(wú)法在比可觀測(cè)宇宙更大的尺度上相互作用，宇宙整體也就失去了形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的必要條件。

此外，若多元宇宙真的存在，不同宇宙之間也不存在任何信息交互與物理聯(lián)系。每個(gè)宇宙都有自己獨(dú)立的時(shí)空結(jié)構(gòu)與物理規(guī)律，引力無(wú)法在宇宙之間傳遞，因此我們的宇宙也不可能圍繞其他宇宙或某個(gè)“宇宙中心”旋轉(zhuǎn)。從理論層面來(lái)看，宇宙整體或許存在微小的固有角動(dòng)量——這種角動(dòng)量并非由引力作用產(chǎn)生，而是源于宇宙誕生之初的暴漲階段或大爆炸瞬間，是宇宙與生俱來(lái)的特性。但截至目前，這種固有角動(dòng)量尚未被觀測(cè)證實(shí)，若未來(lái)能夠證實(shí)其存在，將成為宇宙起源研究中的又一重大謎團(tuán)，需要全新的物理理論來(lái)解釋。