太极宇宙模型是根据太极宇宙理论建立起来的具有十一维宇宙结构的、大统一的现代宇宙数学模型。太极宇宙模型理论认为：大宇宙包括有形宇宙和隐藏宇宙，有形宇宙包括正宇宙和负宇宙；大宇宙的物质组成是由超能物质、正物质、反物质、暗物质组成；太极宇宙模型的数学模式正是十一维超弦时空结构的数学几何表达形式。太极宇宙模型理论可以恰当解释量子理论、超弦理论，而且使得广义相对论与量子理论、超弦理论得到了合理的统一。

2、《太极图说》[宋]周敦颐

3、解剖“太极图”

4、太极宇宙模型的数学模式

5、太极宇宙模型中的宇宙弦

6、大宇宙的物质组成

7、十一维的超弦

2、《太极图说》[宋]周敦颐

无极而太极。太极动而生阳，动极而静，静而生阴，静极复动。一动一静，互为其根。分阴分阳，两仪立焉。阳变阴合，而生水火木金土。五气顺布，四时行焉。五行一阴阳也，阴阳一太极也，太极本无极也。五行之生也，各一其性。无极之真，二五之精妙合而疑。乾道成男，坤道成女。二气交感，化生万物。万物生生，而变化无穷焉。惟人也得其秀而最灵。形既生矣，神发知矣。五性感动，而善恶分，万事出矣。圣人定之以中正仁义而主静，立人极焉。故圣人与天地合其德，日月合其明，四时合其序，鬼神合其吉凶。君子修之，吉；小人悖之，凶。故曰：“立天之道，曰阴与阳。立地之道，曰柔与刚。立人之道，曰仁与义”。又曰：“原始反终，故知死生之说”。大哉易也，斯之至矣。

3、解剖“太极图”

太极图（如图）历来被人们看作是千古难解之谜的天书，同时又是道教和算命先生的职

业招牌。千百年来无数周易研究学者深究其根源，探究其奥理，却找不出其所以然来，其原因就是把太极图复杂化了。本来宇宙原于简单，演化为复杂，如同一个圆圆的受精卵发育成一个四肢健全的人体一样，太极图就是先哲们简单化了的一种宇宙模式。如果将宇宙简单化了，那就只有两个概念，“无”和“有”。宇宙包含有“无”和“有”，“无”和“有”就是宇宙的全部。太极图实质上是一个暗含宇宙模式的数学题，我们不妨拿一把手术刀来将它解剖。

1、从苹果谈起

一粒苹果种子在土地上生根发芽，发育成长为一株苹果树，然后开花、结果。当苹果成熟的时候，我们发现挂在枝头的苹果原来包含了苹果的整个生命过程，因为苹果的中心部分孕育了苹果的成熟种子。苹果在地球上生长，是地球的一部分，地球是太阳系的一部分，太阳系是银河系的一部分，银河系是可见宇宙的一部分，可见宇宙是整个大宇宙的一部分，因此我们可以断定：小小的苹果必定隐藏着大宇宙的秘密，即苹果自有的宇宙全息性。

2、解剖苹果试验

试验1：将成熟苹果纵向切开，我们发现苹果分为两个区域，外围的果肉和中心的孕育种子部分。然后将中心的含有种子部分切除，再将纵向切开的两部分合好，形成中空、上下有孔的苹果（简称无心苹果）。

试验2：将一束光线从无心苹果的上方照下，我们发现：从上方观察，形成有中心黑洞的白圆；从下方观察，形成有中心白洞的黑圆；从侧面观察，上半部分为白半圆，下半部分为黑半圆，如图：解剖苹果试验示意图。

结果：将试验2的观察结果复合。根据毕加索的立体画派表现技法在平面上绘出试验2的观察结果，正是太极图图形。

3、太极图所表达的宇宙模式

根据上述试验，我们可以将平面的太极图转变成如同试验2的立体的太极图，上半部分白圆黑洞表示有形宇宙从黑洞中孕育而来形成龙卷风式的爆胀过程；下半部分黑圆白洞表示有形宇宙走向水涡流式的内聚黑洞过程，同时孕育着有形宇宙的种子。如果将时间坐标ti插入立体太极图，就形成了太极宇宙模型的数学模式（如图）。这种“周而复始、生生不息”的宇宙模式，正是太极图所表达的宇宙精神。

4、太极宇宙模型的数学模式

大宇宙包括有形宇宙和隐藏宇宙，有形宇宙包括正宇宙和负宇宙。有形宇宙是由实在的空间三维和虚在的时间维构成的，隐藏宇宙是由虚在的空间三维和实在的时间维构成的，有形宇宙与隐藏宇宙是交互重合的并互为因果关系。由此我们可以将虚数引入太极宇宙模型并建立起太极宇宙模型的数学模式。XYZ (X'Y'Z') 、T 分别表示实空间三维、实时间维，xi yi zi 、ti 分别表示虚空间三维、虚时间维； XYZti Z'Y'X'则表示有形宇宙，xi yi ziT表示隐藏宇宙；XYZti表示正物质宇宙（正宇宙），X'Y'Z'ti表示反物质宇宙（负宇宙）。由此我们可以把大宇宙及其分支用十一维的维度来表示，太极宇宙模型（如图）即用XYZti Z'Y'X'xi yi ziT表示。

1 正宇宙：XYZti（正物质宇宙）

正宇宙表现为龙卷风式的膨胀的正物质宇宙特性，人类所处的可见宇宙即属正宇宙。以人类的视角观测正宇宙，正宇宙呈现三维立体（XYZ）图像随着虚时间维（ti，用虚数表示）的不断闪现，可见宇宙显现出正物质属性，而宇宙的其它维度则显现为暗物质、暗能量属性。

2 负宇宙：X'Y'Z'ti(反物质宇宙)

负宇宙有两种类型，一种是大宇宙创生正宇宙同时形成的与之相关联的负宇宙，表现为正、负宇宙的超对称，负宇宙显现出三维立体（X'Y'Z'）图象，并与正宇宙共有虚时间维ti形成正、反物质宇宙相关联的平行宇宙。一种是由正宇宙演变而形成的负宇宙，表现为宇宙的逆向回归；从人类所处可见宇宙观察，此种负宇宙表现为内旋式、水涡流的反物质宇宙特性，而实质是宇宙超微闭弦的断解、分和形成的。

3 有形宇宙：XYZti Z'Y'X'

有形宇宙是正、负宇宙的集合，通过虚时间维ti相关联，通过宇宙黑洞（隐藏宇宙）不断创生有形宇宙，形成大宇宙的生生不息特性。

4 隐藏宇宙：xi yi ziT

隐藏宇宙是由虚空间维（xi yi zi，用虚数表示）和实时间维T构成的四维时空。从人类所处的可见宇宙观察，隐藏宇宙显现出一维的线状弦形态。从有形宇宙的生生不息的创生视角观察，隐藏宇宙显现出宇宙弦、宇宙拓扑缺陷特性，所以隐藏宇宙与有形宇宙呈现出母子宇宙关系，有形宇宙不断从隐藏宇宙中创生出来，而有形宇宙随着演变不断湮灭入隐藏宇宙，从而形成大宇宙的周而复始特性。

5 大宇宙：XYZti Z'Y'X'xi yi ziT

大宇宙是有形宇宙与隐藏宇宙的统一体，由十一维度构成大统一的宇宙结构，具有大宇宙周而复始、生生不息的宇宙特性。

5、太极宇宙模型中的宇宙弦

1 宇宙弦理论

宇宙弦理论是宇宙学家将用于微观世界的超弦理论引入到宇宙学研究中来的。超弦理论认为：物质是由原子组成的，原子是由夸克和电子组成的，而夸克和电子（包括光子）等基本粒子实际上是振动着的一根闭合的弦。超弦理论现在基本上统一于十一维超弦的M理论。

随着现代宇宙学观测宇宙技术的进步，宇宙学研究取得了大量新的宇宙观测成果，如宇宙的不均匀性，泡沫结构等，大爆炸理论对此不能给以合理的解释，所以根据超弦理论和大统一理论，物理学家认为：在宇宙大爆炸最初阶段的极高能量状态下，引力、电磁力、弱力和强力之间没有区别，只存在于一个统一场之中，同时又会产生超高温相变的宇宙拓朴缺陷，而形成的无数细长且能量高度集聚的线状宇宙拓朴缺陷便被叫做宇宙弦。宇宙弦表现为一维的宇宙时空结构，具有以下特征：①可延伸数百万光年，也可伸展到无限远处，要么形成闭合的环圈。②它比原子细，厚度仅10-33厘米。③宇宙弦能量极大，一厘米的宇宙弦比整座喜马拉雅山的质量还要大，而且质量是可变的，其质量完全决定于其张力，拉得越长，绷得越紧，质量越大。

宇宙弦形成之后，会发生一系列的“重联”而演变成大小不同的环状弦或横贯宇宙的长弦。由于这种弦的密度极大，因此引力极强。一段具有两个端点的有限（短）弦，会很快地收缩形成一个点而消失。因此，存在于宇宙中的弦只有两种：一种横贯宇宙无限长的直弦，另一种是各种大小的环形弦。根据计算，大约有20%的宇宙弦是圆圈形的，其它的弦横越整个宇宙。无限长的宇宙弦显现弯弯曲曲的极度绷紧状态，以接近光速振动并互相碰撞。由环形弦和无限长弦构成的宇宙弦网中，只有环形弦才能吸引周围的物质形成各种天体结构，而无限长的弦却不吸引物质。整个宇宙弦网是按照“自我复制”的方式演化的。宇宙弦是以引力辐射的形式失去大部分能量的。宇宙弦可以很容易解释宇宙空洞、星系链和片状膜宇宙结构等问题，因此宇宙弦理论便成为现代宇宙学研究中新兴、时髦的理论。

2 隐藏宇宙的宇宙弦显现

根据太极宇宙模型，大宇宙是由九个空间维和两个时间维构成的11维宇宙时空。九个空间维（处在正宇宙的观察视角）：XYZ，表示空间伸展，具有双向性； X′Y′Z′，表示空间蜷缩，处于自在的宇宙时空可以伸展；xi yi zi，表示空间虚空（真空态），不能伸展，具有单向性的深井效应。两个时间维：ti，虚时间维，是可见宇宙四维时空的时间维，表示时间虚空，不能伸展，具有单向性，从过去走向未来；T,实时间维，是隐藏宇宙四维时空的时间维，表示时间伸展，具有双向性。因此我们可以看出：直弦具有真空态特性，同时由于局域自身紧缩蜷曲形成时空隧道的宇宙虫洞特性；环状宇宙弦具有能量自闭而呈现自身质量的特性，同时由于自身裂解而创生正反物质的特性。

由太极宇宙模型可知：我们人类所处的可见宇宙处于有形宇宙的正宇宙时期，表现为正物质宇宙的四维时空特征，即XYZti ，空间三维的实在性和时间维的虚在性。因此人类在观测研究大宇宙时，只能观察到正宇宙的四维时空影像，并感受到负宇宙及隐藏宇宙的影响，而不能突破大宇宙遮下的巨大黑幕窥测大宇宙全貌，因此我们人类还不能跨越四维宇宙时空，走出上帝（大宇宙）留给我们人类的伊甸园。根据太极宇宙模型和现代宇宙学研究成果，我们可以建立一个有形宇宙模型，以便我们的思想跨越出禁锢我们人类的四维宇宙时空，如图：有形宇宙模拟图。

由图2我们可以看出：①正物质宇宙与反物质宇宙通过黑洞构成超对称的平行宇宙。黑洞如同一个平面透视镜映照出正、反物质宇宙，这对平行宇宙由于时间维ti的共有性而相关联着。这种与正物质宇宙相关联的反物质宇宙（平行宇宙）与正物质宇宙随着虚时间维而演变成负宇宙时期的反物质宇宙是不同的。②有形宇宙（正、反物质宇宙）随时间演变而形成的双弧切面，不是表示正物质宇宙与反物质宇宙的相对距离，而是表示正物质宇宙与反物质宇宙只是有形宇宙统一整体正反相对的两个面。③隐藏宇宙的宇宙弦特征。由于隐藏宇宙（黑洞）四维时空xi yi ziT的三维空间的虚在性和时间维的实在性而呈现一维线性宇宙时空特征，即太极宇宙模型中的宇宙弦。

6、大宇宙的物质组成

大宇宙的物质组成是由超能物质、正物质、反物质、暗物质组成。

1 超能物质

超能物质，为使太极宇宙模型达到大统一的宇宙结构，由作者提出的一种物质形态，或叫正宇宙场，是一种宇宙创生能。它是宇宙大爆炸由奇点而来的宇宙本原物质，其形态为无色无状。超能物质的宇宙维度为xi yi ziT，呈现一维宇宙时空特征。根据宇宙弦理论我们知道：宇宙大爆炸极早期超高温相变形成的宇宙拓朴缺陷——环状宇宙弦，即具有一维宇宙时空特征，又具有创生正物质、吸引周围物质形成各种天体结构的特征，因此环状宇宙弦等同于太极宇宙模型中的超能物质。

在宇宙大爆炸极早期，隐藏宇宙（xi yi ziT）由于高频振荡部分宇宙弦（xi yi ziT）发生断裂并“重联”形成环状宇宙弦和超微闭弦。环状宇宙弦由于宇宙弦两端相连改变了弦的线状时空结构而呈现出环状线形时空结构，所以超能物质呈现出大小不等的环状宇宙弦结构，即四维超弦结构（xi yi ziT），并在宇宙大爆炸极早期呈现磁单极特征。磁单极宛如正在出生、刚刚露出脑袋的新生婴儿，只是超能物质在宇宙大爆炸极早期的变相闪现。在宇宙大爆炸中，由环状宇宙弦裂解的超微闭弦同时创生出正物质和与之相关联的反物质。这种物质创生使得宇宙呈现出十一维超弦结构图景，即XYZti Z'Y'X'xi yi ziT。环状宇宙弦在高频振荡中自旋并形成强大的正宇宙场，从而带动被其吸附的物质呈现出螺旋状宇宙结构。较小的环状宇宙弦吸附物质连同自身紧缩成恒星，同时吸附行星以及星际物质；中型环状宇宙弦吸附恒星以及星际物质形成星系；较大型环状宇宙弦吸附星系形成星系团、星系群；超大型环状宇宙弦吸附星系团、星系群形成大尺度膜状、链状星系长链，或自身紧缩形成宇宙间大吸引体。美国WMAP观测的宇宙73%的神秘的暗能量应包括超能物质。根据计算还有20%环状宇宙弦（超能物质）存在于宇宙之中，这正与超能物质创生正物质形成今日之可见宇宙的大宇宙演变规律相吻合的。

2 正物质

正物质是存在于自然界中人类在可见宇宙观察到的物质，呈现出三维立体特征，如恒星、地球、宇宙尘埃、山川大地、原子等，宇宙维度为XYZti 。宇宙大爆炸就是宇宙弦创生有形宇宙的暴胀历程。超微闭弦（xi yi ziT）在高频振荡中创生正物质并与之相关联的反物质。环状宇宙弦则吸附周围闭弦创生的物质，形成星系、星系团以及大尺度星系长链。无限长的宇宙弦则因高频振荡形成星系间宇宙空洞。夸克、电子、光子的自旋性也就是超微闭弦高频振荡的物质呈现。所以在可见宇宙中，磁单极的丢失实质上是超微闭弦物化的结果；宇宙黑洞则是由于环状宇宙弦高频振荡引发的宇宙时空跳跃形成的，形如正宇宙（XYZti）通向负宇宙（X'Y'Z'ti）的深井。当微观粒子聚合到原子尺度时，宇宙便呈现出可见宇宙特征。由于环状宇宙弦同时吸附宇宙创生出的正物质与反物质，从而形成超对称的有形宇宙（XYZtiZ'Y'X'），如图2。人类所处的可见宇宙呈现出四维宇宙时空结构，即实空间三维和虚时间维，这种呈现四维时空的正物质宇宙实质上是有形宇宙两个面中的一个。当人类走进微观世界（普朗克尺度）时，发现了跳跃的十一维超弦，所以，在可见宇宙中正物质呈现出伸展的四维和蜷缩的其它七维特征。美国WMAP观测宇宙4%由原子构成的普通物质即是正物质。

3 反物质

反物质，各种粒子的关键性质都被反转的一种物质形态，时空上与正物质呈现超对称特征，宇宙维度为X'Y'Z'ti 。反物质存在于正物质宇宙的平行宇宙中，反物质通过虚时间维ti关联正物质，并具有影像对称特性。在宇宙学较大尺度上，反物质表现为现代宇宙学中所说的宇宙“暗物质”，由美国WMAP观测宇宙23%的目前尚不了解的暗物质应是太极宇宙模型中的反物质。

正物质与反物质共同形成有形宇宙，由于正物质与反物质处于不同的宇宙时空，因而在正物质宇宙中，我们无法观察到反物质。正物质与反物质又是如何通过虚时间维ti相关联的呢？当物质达到普朗克尺度时，微观物理的量子理论发现：微观粒子具有测不准特性和波粒二相性。所以我们也可以这样理解：微观粒子的测不准特性是由于微观粒子在正宇宙（XYZti）与负宇宙（X'Y'Z'ti）之间跳跃形成的；微观粒子处于正宇宙中，则表现为粒子态；微观粒子跳跃到负宇宙中，微观粒子在正宇宙中则表现为能量态；这种物质宇宙时空的跳跃是由于环状宇宙弦以光速振动形成的；这便是正、反物质通过虚时间维ti相关联。当微观粒子聚合成原子尺度乃至宇宙尺度时，物质世界便呈现可见宇宙特征，具有了广义相对论的适用性。在可见宇宙中，当粒子集体跃迁入负宇宙时空时，便遵循物质和能量转化定律，即E=mc（其中：E是能量，m是质量，c是光速），呈现出能量大喷发景象，如宇宙中的超新星爆发、原子弹爆炸就是粒子集体的宇宙时空跃迁。正物质与反物质的超对称性表现在它们的实空间三维反转而虚时间维的一致性，所以正物质与反物质在各自的宇宙时空中都呈现相同可见物质属性，在相反的宇宙时空则呈现可见物质的反转属性，即正物质在反物质宇宙中呈现反物质属性，反物质在反物质宇宙中呈现正物质属性，这也就是正、反物质宇宙的平行宇宙关系。反物质宇宙对应于正物质宇宙呈现出影子宇宙特性，反物质在可见宇宙（正宇宙）中则呈现出影象性能量态特质，正如宇宙学观测中发现的23%的宇宙“暗物质”。站在大宇宙的视角反观大宇宙，并非如图2有形宇宙模拟图那样，正、反物质宇宙以及隐藏宇宙分得一清二楚，而是大宇宙呈现出正、反物质宇宙以及隐藏宇宙相互交融在一起的混沌状态，正、反物质宇宙好象一枚硬币的两面而无法把它们彼此分开。在正物质宇宙中，我们人类现在还无法侧身欣赏反物质宇宙的美妙图景，但每一个宇宙事件都会激荡整个大宇宙的神经，在不同的宇宙时空产生天籁之音的涟漪，偶尔的不确定性原因也会产生宇宙时空的错位，形成“时间风暴”现象，如反物质在可见宇宙中的显现。量子理论可以用一句话来概括：上帝为你关闭了一扇窗，一定会为你打开一扇门。

4 暗物质

暗物质，对应于超能物质，是太极宇宙模型中又一种物质形态，或叫负宇宙场。它不同于现代宇宙学中的暗物质，无质量可言，表现为能场。真空、引力场属暗物质范畴。暗物质的宇宙维度为xi yi ziT，显现一维宇宙时空特征。根据宇宙弦理论我们知道：宇宙大爆炸极早期超高温相变形成的宇宙拓朴缺陷——无限长的宇宙弦，即具有一维宇宙时空特征，又具有不吸引周围物质、横贯整个宇宙形成宇宙空间的特征，因此，无限长的宇宙弦等同于太极宇宙模型中的暗物质。暗物质形成大宇宙的宇宙空洞，使得可见宇宙呈现泡沫状膜宇宙结构。美国WMAP观测的宇宙73%的神秘的暗能量也包含暗物质。暗物质（无限长的宇宙弦）不仅形成大宇宙的宇宙空洞，同时也是大宇宙演变的吸纳器，加速宇宙物质的散失，促进了宇宙的加速膨胀。

7、十一维的超弦

十一维的太极宇宙模型对于超弦理论的微观粒子也是适用的，在普朗克尺度下，夸克、电子、光子等基本粒子呈现出振荡的超微闭弦时空态，这种超微闭弦是超能物质（较大的环状宇宙弦）创生物质时振荡抖落的弦片段，它的实质维度仍然是xiyiziT，即虚空间三维和实时间维，表现为线状闭合弦。超微闭弦在大宇宙时空下的振荡使得其自身呈现出正、反物质的超对称，在时空上表现为XYZti Z′Y′X′，即正物质表象（正空间三维）通过虚时间维ti与其自身的反物质表象（反空间三维）相关联。同时也说明：在同一宇宙时空中，不可能同时得到各自独立的正物质和与之相关联的反物质，因为正物质和与之相关联的反物质是同一事物的正反两个面，它们分属于两个不同的宇宙时空。在超弦理论中，自认为是十维超弦的，我认为也许是由于自我缺失，即遗忘了自身的线状弦（实时间维T）造成的。太极宇宙模型的数学模式正是十一维超弦时空结构的数学几何表达形式。

根据超弦理论，光子实质上是一个超微闭弦，它的高频振荡使得其自身在正负宇宙时空之间摇摆。当光子闭弦在正宇宙时空时，光子呈现出粒子属性；当光子振荡到负宇宙时空时，在正宇宙（或正物质宇宙）时空中，光子呈现出其自身空间三维的蜷缩态,表现为测不准特性。光子闭弦的每一次振荡，其闭弦结构发生一次周期性变化，在正宇宙时空中光子便呈现出一个光子波段。光子单个超微闭弦的高频振荡，形成了其自身结构的周期性变化，从而使光子在正宇宙时空中呈现出波粒二相性，也可以理解为光子的量子涨落。所以，在正宇宙四维时空中，所有单个超微闭弦不同频率的振荡使得其自身显现出光子、电子、μ子等特性，并呈现出波粒二象性。质子、中子是由三个夸克（超微闭弦）组成的，三个夸克各自振荡的轮流交互感应，使得质子、中子呈现出1.5个夸克的正宇宙时空态，所以质子、中子表现出正物质三维空间结构。因此由质子、中子、电子组成的电荷中性的原子便呈现出稳定的正物质空间结构。这也说明正宇宙的四维时空是由于超弦的高频振荡创造出来的。由此我们也就不难理解量子理论的波粒二象性、测不准特性了。量子理论应该理解为在正宇宙时空中看到的超弦的跳跃，是盲人摸到的大象的一条腿，仅是大象整个身躯的一部分而已。

太极宇宙模型的十一维宇宙结构也同样可以理解宇宙重子不对称性。在宇宙大爆炸中，超微闭弦创生出的正物质与反物质对由于高频振荡使得它们分属不同的宇宙时空。正物质与反物质在各自的同时空宇宙中呈现出实物态特质，在各自的反时空宇宙中则呈现出影象性的能量态特质。在高能粒子加速器中创生的反物质只是鬼影般地闪现一下便湮灭得无影无踪了。所以在可见宇宙（正宇宙）中，物质呈现出正物质的重子形态，而没有反物质的重子，这就形成了宇宙重子不对称性。同时由于观察者人类的正物质属性也就形成了可见宇宙的视界性或宇宙黑洞的视界性，因为我们人类无法站在大宇宙的视角同时观测正物质宇宙和反物质宇宙。

太极宇宙模型的数学模式不仅显示了宇宙时空是弯曲的，而且这种时空弯曲还表明随着虚时间ti的变化时空是加速膨胀的，所以太极宇宙模型对于广义相对论也是适用的。通过十一维太极宇宙模型对微观物理的理解，我们不仅认识了量子理论、超弦理论在太极宇宙模型中的适用性，而且使得广义相对论与量子理论、超弦理论得到了合理的统一。