恰逢 2026 国际基础科学大会在北京举行，搜狐视频关注流《张朝阳的物理课》基础科学大会系列对谈也迎来第二场重磅内容。8月18日，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳，与宇宙学家、牛津大学荣休教授苏比尔·萨卡尔（Subir Sarkar）展开长时间深度对话，围绕“暗物质、暗能量：真相还是幻象？”这一宇宙学热门议题展开系统探讨。

萨卡尔教授在牛津大学从事科研与教学长达37年，长期专注于粒子宇宙学、暗物质、暗能量、高能天体物理以及早期宇宙演化等研究方向，在标准宇宙学模型、超高能宇宙线和基础物理问题等领域具有广泛的国际学术影响力。

整场对话持续三个多小时，二人沿着现代物理的发展脉络，从量子力学的诞生、人工智能的能力边界，谈到中微子、引力波、宇宙膨胀，再深入到暗物质、暗能量以及对宇宙学原理的精密检验。这场高密度、硬核的科学交流，不仅是一次对当代宇宙学前沿问题的全景式梳理，也生动展现了科学精神的核心：保持好奇、尊重观测、敢于质疑，正是基础科学持续前进的重要动力。

量子革命到AI时代：伟大理论如何诞生？

萨卡尔曾在尼尔斯·玻尔研究所工作五年。该研究所由玻尔创立，薛定谔、海森堡、玻恩等一批物理学巨匠都深受其学术氛围影响，堪称量子物理学家的“黄埔军校”。张朝阳也由此切入，请他分享这段科学史背后的关键细节。

萨卡尔回忆说，玻尔研究所最特别的地方，不只是汇聚了众多天才科学家，更重要的是它建立了一种鼓励年轻人自由讨论、持续挑战既有观念的学术环境。玻尔就像一块思想共鸣板，让物理学家在不断交流、争论与碰撞中，逐步拼接出量子世界的完整图景。

他进一步举例说明，海森堡在提出矩阵力学时，甚至并不知道“矩阵”已经作为一种数学工具存在；薛定谔则是在度假期间构思出薛定谔波动方程；玻尔创造性提出了氢原子的分立能级。张朝阳对此表示认同，认为真正的物理研究离不开敢想、敢试、敢突破常规的精神。

沿着这一思路，张朝阳提出一个颇具启发性的问题：“如果回到1905年，把麦克斯韦电磁理论和全部实验资料交给AI，它能像爱因斯坦一样提出狭义相对论吗？”萨卡尔给出了否定回答。在他看来，相对论绝不是文献与公式的机械拼接，而是建立在爱因斯坦对时间、空间概念重新审视的基础之上，背后需要交流、直觉、经验以及原创性的思想飞跃。谈到当下备受关注的AI生图能力时，他也表示，人工智能或许能够生成“优秀”的艺术作品，但很难创造出像毕加索那样真正“伟大”的艺术。

张朝阳回忆，自己在中学学习牛顿引力时，曾对惯性质量与引力质量为何总被视为同一个量感到困惑，因此它们常常能在方程两端被约去。但爱因斯坦正是把这个看似平常、容易被忽视的事实提升为等效原理，才推动了理论革命，这正体现出伟大理论家的独特之处。AI也许可以更高效地计算和匹配数据，但真正重大的理论突破，往往始于人类注意到一个所有人都见过、却很少认真追问的矛盾。

暗物质与暗能量：看不见的宇宙仍待观测

暗物质真的存在吗？暗能量会不会只是幻象？这两个长期悬而未决的宇宙学难题，既是现代宇宙学研究最核心的争议焦点之一，也是本场对话中张朝阳与萨卡尔重点讨论的主题。

当前主流宇宙学观点认为，暗物质可以较自然地解释星系旋转曲线异常，暗能量则能够用来解释宇宙加速膨胀现象。不过，萨卡尔对这些主流解释始终保持谨慎态度。

谈到暗物质时，他借用了天文学史上的两个经典案例来做说明：当年天文学家发现天王星轨道存在异常，于是推测有一颗尚未被观测到的行星，后来果然找到了海王星；而水星轨道偏移也曾让科学家假想存在一颗名为“祝融星”的行星，试图借此解释异常，但最终真正的答案并不是发现新天体，而是修正引力理论，也就是广义相对论的建立。

因此，如今星系旋转速度的异常，究竟是源于看不见的暗物质，还是意味着弱引力场下的引力定律本身需要修正，最终仍要由观测事实来回答。就现阶段而言，冷暗物质假说在解释宇宙大尺度结构形成方面，整体上比修正引力理论提供了更完整的框架。

对此，张朝阳提出了许多公众也容易产生的疑问：既然暗物质总量大约是普通物质的六倍，那么为什么在太阳系范围内，比如水星近日点进动、太阳附近光线偏折等经典引力现象中，并没有明显看到暗物质造成的影响？

萨卡尔解释说，“六倍”描述的是宇宙整体丰度，而不是太阳系内部的局部质量分布。暗物质主要弥散在银河系晕之中，在太阳系尺度内，太阳质量仍然占据绝对主导，因此暗物质带来的局部效应极其微弱。至于暗物质候选粒子，目前有质量中微子已基本被排除；热门候选的大质量弱相互作用粒子（WIMP）至今仍未被直接探测到；相比之下，轴子因为同时有望解决粒子物理标准模型中的长期难题，具有更强的理论动机。未来，无论是地下直接探测实验，还是引力透镜等天文观测，都将继续检验这两条主要理论路径。

与暗物质相比，萨卡尔对暗能量的质疑更为直接。暗能量最初被提出，是为了说明宇宙为何会发生加速膨胀。如果暗能量来源于量子真空能，那么这种加速效应原则上应当呈现各向同性。然而他与合作者分析超新星观测数据后发现，所观测到的宇宙加速膨胀似乎表现出与银河系本动方向相关的方向性特征。

萨卡尔团队还进一步分析了150万个类星体的观测数据。结果显示，即使扣除本动影响后，物质分布依然不能完全满足各向同性要求，这对建立在宇宙学原理和FLRW度规基础上的标准分析框架提出了挑战。不过萨卡尔也特别强调，这只是其团队对数据的一种解释方式，仍然需要更多独立观测去验证：“再优美的理论，最终也必须由观测和数据来决定成败。”

多信使天文学：中微子和引力波让人类“听见”宇宙更多的声音

浩瀚星空总能激发人类无尽的遐想与思考。从恒星核心到宇宙诞生初期，从中微子到引力波，多信使天文学正在帮助人类“听见”宇宙更多层次、更深维度的声音，也让天体物理和宇宙学研究进入新的阶段。

萨卡尔教授以一次超新星爆发为例说明：一颗恒星在生命终点发生爆炸时释放出的总能量中，大约99%会被中微子带走，真正以可见光形式辐射出来的不到1%。换句话说，我们肉眼所看到的耀眼“烟花”，其实只是整个爆炸能量释放中的极小一部分。

张朝阳随即追问，中微子是否能帮助我们更直接地“看见”恒星内部？萨卡尔教授解释，光子在太阳核心产生后，需要经历无数次碰撞与再发射，像在迷宫中反复穿行一样，往往要几十万年才能抵达太阳表面；而中微子几乎不会受到阻挡，可以从恒星内部直接逃逸出来，因此它是最接近恒星核心真实状态的信使。1987年，人类首次捕捉到来自超新星的中微子，虽然数量只有二十多个，却由此正式开启了中微子天文学的大门。

为了探测这种来无影去无踪的粒子，科学家在南极建造了“冰立方”探测器，将探测装置埋入深厚冰层之中，把冰当作一张巨大的“底片”。当中微子偶尔撞上冰中的原子时，会产生一闪而过的蓝色光迹，被探测器捕捉后，科学家便能据此反推出中微子的来向与能量。2017年，冰立方探测到的一个高能中微子，竟与遥远星系中的一次伽马射线爆发对应起来——两种不同“信使”的相互印证，成为多信使天文学的经典案例。

“当只有一种信使时，我们总会追问：这微弱信号会不会只是仪器噪声？”萨卡尔教授强调，只有当引力波、中微子以及不同波段电磁辐射彼此印证时，证据才足够扎实。多信使的研究思路同样指向宇宙起源问题。宇宙诞生之初可能经历过一次剧烈暴胀，就像不断吹大的气球表面会显得越来越平坦，早期宇宙中的微小涨落也被拉伸到宇宙尺度，并逐渐演化成今天的星系结构；而暴胀产生的原初引力波，其波长远远超出地面引力波探测器那4公里长“手臂”的灵敏范围，但它有可能在宇宙微波背景辐射——也就是大爆炸留下的“余晖”中，留下独特的B模偏振信号。

萨卡尔教授坦言，真正的难点在于宇宙中的辐射污染和尘埃干扰像“雾霾”一样挡在前面，原初信号极其微弱。想要从层层背景噪声中剥离出这些关键线索，需要更高灵敏度的探测器，以及更先进、更聪明的信号处理方法。

科研精神：敢于挑战权威 数据为最终标尺

在现场问答环节，搜狐视频关注流播主@孙老师聊人工智能提问，讨论电影《星际穿越》相关设定的科学合理性。萨卡尔介绍说，这部影片由诺贝尔物理学奖得主基普・索恩担任核心科学顾问，片中的黑洞影像严格基于物理计算生成，其科学准确性得到了学界广泛认可；至于“引力跨时空传递信息”的剧情细节，他表示自己记不清具体设定，但相信索恩团队会尽量为核心情节保留理论上的依据。

谈到宇宙能否被简洁的数学模型准确刻画时，张朝阳提出，将主要在太阳系范围内得到检验的广义相对论推广到整个宇宙，本身就是一个相当大胆的理论跨越。萨卡尔对此表示赞同，认为当前标准宇宙学模型的确需要接受更加细致和严格的检验。但他同时强调，物理学的任务恰恰是从复杂现象中抽离出更简单、更普遍的定理，“科学知识是由事实、数字、方程和约束精细连接而成的一张网络”。

萨卡尔还分享了一个耐人寻味的科学史故事：一千多年前，宋朝曾详细记录过一颗白昼可见的超新星，而同一时期的欧洲几乎没有留下相应记载。难道欧洲人没有看到这颗超新星吗？并非如此，而是如果承认它的存在，就等于动摇了当时被奉为圭臬的理论体系，所以主流选择了视而不见。在他看来，现场观众关心的“哈勃张力”问题，也面临某种类似困境。它或许只是由于测量对象选择不当而产生的假象。即便许多人把某些结果以及宇宙学原理当作既定真理，我们仍然更应该追问：数据本身究竟告诉了我们什么。

对话最后，萨卡尔再次强调，只有通过可证伪的观测检验来验证猜想，才是推动科学进步的正确路径。“无论一个理论多么漂亮，只要数据表明它错了，它就是错的。”他也不断鼓励在场年轻学者，在扎实知识积累的基础上勇敢挑战权威。张朝阳对此深表赞同，并强调：“历史上这样的事情已经发生过很多次。”