深度长文：宇宙天体都在旋转，那么宇宙本身是否也在旋转？

“不管有没有我，地球依旧在旋转，一切都在继续。”菲尔·安塞尔莫的这句感慨，道出了宇宙运动的客观性与永恒性。从我们赖以生存的地球绕日公转，到月球围绕地球运行，再到微观世界中电子绕核运动，“一个物体围绕另一个物体旋转”似乎是宇宙间最普遍的运动规律。

这种旋转贯穿了从微观粒子到宏观星系的每一个尺度：电子绕原子核高速运转，卫星绕行星周期性轨道运行，行星循着固定轨迹绕恒星公转，恒星则带着整个行星系统围绕星系中心旋转。然而，当我们把视角推向更宏大的尺度，疑问也随之而来：星系本身在绕着什么旋转？倘若多元宇宙真的存在，我们的宇宙是否也在围绕某个未知天体或中心旋转？要解答这些问题，我们需要从宇宙的起源开始，一步步拆解旋转背后的物理密码。

在宇宙诞生之初，即在充满物质、辐射、中微子、暗物质等粒子之前，宇宙曾经历过一段极其短暂却剧烈的指数膨胀阶段——宇宙暴涨时期。这一阶段的宇宙，时空本身蕴含着巨大的真空能量，这种能量是当时宇宙中唯一的能量形式。

正是宇宙暴涨的发生，为后续的大爆炸奠定了基础：它不仅创造了大爆炸初期宇宙炽热、稠密、充满物质与辐射的初始状态，更塑造了宇宙的基本时空结构。在暴涨阶段，宇宙的膨胀速度远超光速，这种极快的膨胀使得空间中产生的量子涨落无法相互作用——即便粒子以光速传播，也难以追上空间膨胀的步伐，无法形成有效的相互作用。

同时，暴涨过程具有高度的对称性，在所有方向上都呈现出一致性，不存在任何特殊的“首选轴”，即没有一个方向是宇宙膨胀或能量分布的优先方向。

当暴涨阶段结束后，时空固有的真空能量开始衰变，转化为大量的物质、反物质与辐射，构成了大爆炸阶段的核心物质基础。不过，并非所有真空能量都完全衰变，有一小部分被“锁定”在空间之中，成为了我们如今观测到的暗能量——正是这种暗能量，驱动着当前宇宙的加速膨胀。而暴涨阶段产生的量子涨落，在指数膨胀的放大作用下，形成了宇宙中物质密度不均匀的区域：部分区域密度略高，部分区域密度略低，这种微小的密度差异，为后续天体的形成与旋转埋下了关键伏笔。

大爆炸的发生，催生了粒子标准模型中的所有已知粒子，或许还包括一些尚未被人类探测到的未知粒子。而从诞生的那一刻起，所有基本粒子都拥有了一种与生俱来、无法与自身分离的特性——自旋。自旋本质上是粒子的固有角动量，不同于宏观物体的旋转运动，它是量子力学层面的基本属性，无法用经典物理中的“旋转”概念完全解释。

不同类型的粒子，自旋数值也各不相同：电子、夸克、中微子等费米子，自旋均为±½；胶子、光子等规范玻色子，自旋为±1；若引力能够按照理论预期被量子化，那么传递引力的引力子，自旋将为±2；在所有基本粒子中，唯有希格斯玻色子的自旋为0，是唯一不具备固有角动量的基本粒子。

需要明确的是，粒子与生俱来的是“固有自旋角动量”，而非“相互之间的轨道角动量”。在宇宙诞生初期，粒子刚被创造出来时，由于空间膨胀过快，粒子之间几乎没有机会发生相互作用，因此不存在“一个粒子绕着另一个粒子旋转”的运动形式。但这些粒子并非静止，它们天生携带内在的动能，再加上宇宙中存在微小的密度差异，为后续旋转运动的形成提供了初始条件。

随着宇宙的膨胀与冷却，粒子之间的相互作用逐渐成为可能。当粒子发生碰撞，同时引力开始发挥作用时，宇宙中最初的密度差异被不断放大：密度过高的区域，会在引力的吸引作用下，汇聚越来越多的物质与能量；而密度较低的区域，则会因物质与能量的流失变得更加稀疏，最终形成宇宙中物质分布的“聚散格局”。这种引力驱动的物质聚集，是天体形成的基础，也是旋转运动产生的核心动力来源。

当宇宙温度持续下降，微观世界的结构也随之演化：夸克在强相互作用力的作用下凝聚成原子核，原子核本身继承了夸克的固有角动量，同时遵循原子核物理与粒子物理的基本规律，形成了自身的角动量特性。

当宇宙温度冷却到足以形成中性原子时，原子的结构并非玻尔模型中“电子绕核做行星轨道运动”的经典图景，而是电子占据特定的量子态——这些量子态不仅具有固有自旋角动量，还存在轨道角动量，两种角动量共同决定了电子的运动状态。此时，宇宙中密度高低区域之间的引力差异，已较诞生初期放大了数个数量级，引力的主导作用愈发明显。

在宇宙年轻时期，那些尚未在引力作用下坍缩成星系的气体云，彼此之间会发生相对运动，同时相互施加引力影响。而在绝大多数情况下，这些气体云并不具备“完美球形”的形态，运动轨迹也并非绝对的直线，这种非理想状态下，两个气体云之间会产生一种特殊的引力效应——潮汐力矩。

潮汐力矩的本质，是不同位置的物质受到的引力存在差异，进而产生的扭矩作用，就像我们用扳手拧螺母时，向上或向下施加的力会转化为使螺母旋转的扭矩一样。

潮汐力矩具有普遍性，在宇宙的不同尺度上都发挥着作用：从巨大的气体云之间，到单个原子内部的粒子相互作用，都能观测到潮汐力矩的影响。由于宇宙中粒子的初始运动方向具有随机性，潮汐力矩产生的角动量方向也呈现出对称性——约50%为顺时针，50%为逆时针。这些微小的角动量，在引力坍缩的过程中被不断积累，使得原本缓慢运动的气体云逐渐开始旋转，且旋转速度随着坍缩过程不断加快。这一现象的背后，是物理学中重要的守恒定律——角动量守恒定律。

角动量守恒定律与能量守恒定律一样，是宇宙间的基本规律：角动量既不能被创造，也不能被毁灭，只能在系统内部传递或转化。我们在日常生活中就能观察到角动量守恒的效应：旋转的花样滑冰运动员，当他们将手臂和双腿向身体靠拢时，身体的惯性矩（衡量物体转动惯性的物理量）会减小，为了保持角动量守恒，旋转角速度就会相应增加，从而实现转速的提升。

这种效应在宇宙天体的演化中同样显著：我们的太阳当前自转周期约为27天，若将其坍缩成一颗与地球体积相当的白矮星，其惯性矩会急剧减小，自转角速度将大幅提升，最终自转周期会缩短至每36分钟左右。无论是A级恒星的高速自转，还是白矮星的极速旋转，本质上都是角动量守恒定律在天体演化中的具体体现。

事实上，宇宙中所有已知的天体系统——从恒星系统、行星与卫星的组合，到庞大的星系——都不是静止的密度集合体，它们的旋转运动，恰恰证明了这些系统都曾经历过潮汐力矩的作用，并且相对于宇宙中的其他物体，拥有非零的角动量。可以说，潮汐力矩为天体旋转提供了初始的“动力”，而角动量守恒定律则让这种旋转得以维持和强化，最终形成了我们观测到的宇宙旋转图景。

回到最初的问题：星系究竟在绕着什么旋转？很多人会下意识地认为，星系中心的超大质量黑洞是驱动星系旋转的核心，但事实并非如此。虽然绝大多数星系的中心都存在超大质量黑洞，且黑洞的引力对星系核心区域的恒星运动有显著影响，但它并不是星系旋转的根本原因。即便没有中心黑洞，星系依然会保持旋转，恒星也会继续围绕星系中心运行——天文学家已经观测到许多没有中心超大质量黑洞的螺旋星系，这些星系的旋转状态与有黑洞的星系并无本质区别，依旧能够稳定运行。

星系旋转的根本驱动力，正是我们前文提到的万有引力、潮汐力矩与角动量守恒定律。在星系形成初期，巨大的气体云在引力作用下坍缩，潮汐力矩赋予了气体云初始角动量，角动量守恒则让气体云在坍缩过程中不断加速旋转，最终形成了具有旋转结构的星系。星系中的恒星，在引力的束缚下围绕星系中心做轨道运动，这种运动的本质，是恒星的惯性与星系中心区域（包括恒星、气体、暗物质等）的引力相互平衡的结果，而非由中心黑洞单独驱动。

在更大的尺度上，即星系团中，星系之间也会围绕星系团的中心做旋转运动。与单个星系类似，星系团的中心并不需要存在某个超大质量天体来“牵引”所有星系，而是依靠星系团内所有天体（包括可见物质与暗物质）的总引力，结合潮汐力矩产生的角动量与角动量守恒，维持整个星系团的旋转平衡。暗物质在其中扮演着重要角色：它虽然无法被直接观测，但拥有巨大的质量，能够提供足够的引力，束缚星系团内的星系，确保它们在旋转过程中不会脱离星系团。

如果我们将视角提升到整个宇宙的尺度，一个更宏大的问题随之浮现：我们的宇宙作为一个整体，是否也在围绕某个未知的中心旋转？目前，物理学界与天文学界的主流观点认为，宇宙整体并不存在旋转运动。这一结论的核心依据，与引力的传播速度和宇宙的膨胀速度密切相关。

根据现有理论，引力的传播速度等于光速，而我们所处的宇宙正在加速膨胀，且膨胀速度已经超过了光速。这意味着，在可观测宇宙之外的区域，任何天体产生的引力都无法传递到我们的可观测宇宙中——因为引力的传播速度跟不上宇宙膨胀的速度，无法跨越遥远的时空距离产生影响。而旋转运动的形成，需要引力在足够大的尺度上发挥作用，形成潮汐力矩并积累角动量。由于引力无法在比可观测宇宙更大的尺度上相互作用，宇宙整体也就失去了形成旋转运动的必要条件。

此外，若多元宇宙真的存在，不同宇宙之间也不存在任何信息交互与物理联系。每个宇宙都有自己独立的时空结构与物理规律，引力无法在宇宙之间传递，因此我们的宇宙也不可能围绕其他宇宙或某个“宇宙中心”旋转。从理论层面来看，宇宙整体或许存在微小的固有角动量——这种角动量并非由引力作用产生，而是源于宇宙诞生之初的暴涨阶段或大爆炸瞬间，是宇宙与生俱来的特性。但截至目前，这种固有角动量尚未被观测证实，若未来能够证实其存在，将成为宇宙起源研究中的又一重大谜团，需要全新的物理理论来解释。