“從未犯過錯誤的人，也從未嘗試過任何新的事物?！薄獝垡蛩固?/p>
1915年末在愛因斯坦首次提出廣義相對論的時候，這個理論對宇宙時空的革命性構想就遭到了眾多同行的強烈懷疑。而在往后的科學發(fā)展中相對論是被人們檢驗和審查最嚴格的理論之一。
根據(jù)愛因斯坦的說法，牛頓的引力只是一種錯覺。物體之間并沒有真正的相互施加引力，從而導致物體的加速度和動量的變化，而是整個宇宙都存在于一個時空框架中，物質(zhì)和能量的存在彎曲了時空結構，而彎曲的時空導致物體在運動過程中的路線也發(fā)生了改變。
愛因斯坦的理論不僅在重力場較弱時可以簡化為牛頓引力，而且還解決了困擾天文學家和物理學家近50年的水星軌道異常進動問題。在1919年人們對廣義相對論進行了第一次檢驗，觀測到遙遠星光的彎曲度符合廣義相對論的預測(不符合牛頓定律的解釋)，至此我們的宇宙圖景發(fā)生了革命性的變化。
就是此時，引力方程的一個預測讓愛因斯坦產(chǎn)生了困擾。當時人們認為宇宙是由恒星組成的，其相對均勻的分布在整個宇宙空間中，位置不會發(fā)生改變，而且恒星被認為是永恒的，不會隨著時間的推移而發(fā)生變化，這就是一個穩(wěn)恒態(tài)的宇宙模型！
但是，這種假象會給愛因斯坦提出了一個非常嚴重的問題：引力方程預測出了一個不穩(wěn)定的宇宙解！如果有一個大致均勻的、不完美的物質(zhì)分布，那么時空就會因為物質(zhì)的存在發(fā)生彎曲。一旦時空發(fā)生彎曲，那些比其他區(qū)域稍微多一點的物質(zhì)就會優(yōu)先吸引越來越多的物質(zhì)，并隨著時間的推移持續(xù)增長!
最終的結果就是，所有這些質(zhì)量結構的命運，不管它們以什么形狀開始，最終都會形成一個黑洞！
這顯然不是我們宇宙的實際情況！在愛因斯坦的心理也有一個穩(wěn)恒態(tài)的宇宙，那么到底發(fā)生了什么？于是愛因斯坦就決定把宇宙穩(wěn)下來！
他知道引力定律并不會說謊，那么就一定有什么東西沒有得到正確的解釋。愛因斯坦推斷，在大的星際尺度上，一定有什么東西在抵抗著引力。
愛因斯坦提出，空間本身有一種內(nèi)在能量，稱其為宇宙常數(shù)，其對宇宙的穩(wěn)定負責。宇宙常數(shù)會抵消大尺度上的物質(zhì)引力，并保證宇宙是靜止的。
現(xiàn)在，我們快進100年，看看現(xiàn)代宇宙圖景。
事實上，宇宙并不是靜止的，幾十億年以來一直在膨脹的。愛因斯坦所忽略的是，宇宙的大小遠遠超出了我們自己的銀河系，其中包含了數(shù)千億個與我們銀河系相當?shù)男窍?。這樣的宇宙規(guī)模是在廣義相對論提出數(shù)年后才被觀測到的，因此愛因斯坦在那時能想到這些問題也是相當?shù)牧瞬黄?！也許是后來人們杜撰的，愛因斯坦把引入宇宙常數(shù)稱為“最大的錯誤”。
然而，自20世紀90年代末以來，我們已經(jīng)意識到宇宙確實有一個非零的宇宙常數(shù):那就是我們所說的暗能量，用來解釋宇宙的加速膨脹!
你可能會認為，因為宇宙常數(shù)確實存在，而且是非零值，因為空間本身有一種內(nèi)在的能量，也許愛因斯坦根本就沒有犯錯誤。
但是在物理學中，我們提出了新的理論機制不僅要解釋觀測到的現(xiàn)象，而且還要預測迄今未觀測到的新現(xiàn)象，這才是一個正確的理論物理學需要做到的事情！
但是愛因斯坦的宇宙常數(shù)在這兩個方面都完全失敗了。
愛因斯坦的宇宙常數(shù)不僅沒有成功地解釋，為什么我們星系中的恒星保持著大致穩(wěn)定的結構（因為它們在準穩(wěn)定的軌道上）而且也沒有預測到宇宙膨脹的現(xiàn)象。如果當時愛因斯坦選擇了膨脹的宇宙解而不是用宇宙常數(shù)解來解決宇宙還沒有坍塌成黑洞的問題，那么這在當時又是一次最偉大的發(fā)現(xiàn)！
值得稱道的是，愛因斯坦坦然地向自己和全世界承認，他的解決方案并不正確。即使在今天，回過頭來看，認識到宇宙中確實存在一個宇宙常數(shù)/暗能量成分，愛因斯坦仍然是錯的!
在物理或一般科學中，僅僅得到正確的答案是不夠的。你需要以正確的理由得到正確的答案。宇宙常數(shù)一直都存在，但它與愛因斯坦提出的宇宙常數(shù)存在的理由無關，也不像愛因斯坦提出的那么大。有時候舊的想法會以新的形式出現(xiàn)來解決新的難題。
這就是愛因斯坦的宇宙常數(shù)和現(xiàn)代宇宙常數(shù)/暗能量的區(qū)別！
上圖是哈勃超深場，為我們揭示的宇宙星系。我們宇宙中包含了數(shù)千億個星系向各個方向延伸了大約460億光年。特別值得一提的是，目前有三組偉大的觀測結果可以為我們提供關于宇宙最大尺度的許多信息。
通過對宇宙星系大尺度結構的觀察，我們可以看到宇宙中可見物質(zhì)是怎樣聚集在一起的，以及物質(zhì)沒有聚集到的地方。通過將各種已知的參數(shù)，例如：正常物質(zhì)、暗物質(zhì)、暗能量放入由廣義相對論控制的模型中進行模擬，通過調(diào)節(jié)各種參數(shù)我們就可以模擬出宇宙中的結構應該如何形成。如果模擬和觀測結果吻合，就能告訴我們宇宙中應該有什么。
通過觀察微波輻射（CMB）中冷熱點的溫度波動，我們可以知道宇宙中物質(zhì)密度是怎樣分布的（冷點密度高，熱點密度低），以及在宇宙只有38萬年的時候，物質(zhì)是如何聚集在一起的。
因為光在宇宙存在的138億年里幾乎一直在傳播（傳播了宇宙歷史的99.997%)，所以我們就可以得到關于宇宙在38萬年的時候是什么樣子的，以及從那以后宇宙是如何膨脹的。溫度的波動模式還告訴了我們宇宙中各種成分的組合情況。
從變星到星系的性質(zhì)，再到遙遠的超新星，這一切都能幫助我們理解宇宙的距離階梯。并且直接告訴我們宇宙是如何膨脹的，得出來的結論顯而易見，宇宙在加速膨脹。
當這三個數(shù)據(jù)集結合起來，我們得知宇宙中的物質(zhì)大約占了總質(zhì)能的31-32%(其中85%是暗物質(zhì))，那么剩下的68-69%就是暗能量了！
