别让我的生命延长了,我已经做完了该做的事情。”
1955年春天,纽约医院的病房里,爱因斯坦拒绝了手术。医生规劝他,腹主动脉瘤可以治,手术成功率很高。但他摆摆手,说自己已经完成了使命。
这位科学巨匠在临终前没有留下什么“遗言式”的预言,但他的理论里埋下了三个极具穿透力的判断。几十年过去,其中两个已经被现代科学一一验证,第三个——至今还无法证实,但它一旦成真,将是颠覆整个宇宙认知的存在。
很多人听过“宇宙膨胀”这个说法,但很少有人知道,爱因斯坦其实一开始是不同意这个观点的。
他最初提出广义相对论的时候,认为宇宙应该是静止的,恒定不变的。可问题来了:他自己的引力场方程,推出来的却是个“动态宇宙”——也就是说,宇宙不是站着不动,而是要么在膨胀,要么在收缩。
为了让公式“听话”,他动了点手脚,加了一个叫做“宇宙学常数”的修正项。目的是让公式看起来能支持宇宙是稳定不动的这种直觉。
这个操作后来被他自己称为“生涯中最大的错误”。
为什么?因为1929年,美国天文学家埃德温·哈勃用望远镜观察星系时发现了一个惊人现象:所有星系都在远离我们,距离越远,速度越快。这说明宇宙正在膨胀,爱因斯坦的“静态宇宙”设想彻底崩塌。
更讽刺的是,他当年加入的补丁“宇宙学常数”反而成了后面解释宇宙加速膨胀的关键。
1998年,两个科研团队几乎同时发现,宇宙不仅在膨胀,而且膨胀的速度还在加快。这意味着宇宙中存在某种神秘的“反重力”力量。科学家重新翻出爱因斯坦的宇宙学常数,把它赋予了新的物理意义,称之为暗能量。
这也让曾经被“丢掉”的宇宙学常数摇身一变,成了21世纪宇宙学的核心变量。科学家现在普遍认为,暗能量占据整个宇宙能量构成的约68%。而宇宙学常数,正是描述它的数学表达。
换句话说,爱因斯坦的“错误”,其实是早知道了几十年后我们才敢相信的事。
1916年,爱因斯坦在完善广义相对论的过程中,提出了一个几乎没人敢相信的概念:引力波。
他说,宇宙中的物体运动不仅会改变它们所在的时空结构,而且当这类运动剧烈到一定程度,比如两个黑洞碰撞,它们会像水里丢石头一样,在宇宙时空中激起“波纹”。
这就是引力波。
这话当年听起来有点像“宇宙在震动”。但问题是,这种震动太微弱了,人类根本没有能力去观测它。几十年里,引力波一直是理论物理界的“空中楼阁”。
直到2015年9月14日,一件划时代的事发生了。
美国LIGO引力波天文台,成功捕捉到了一个信号:两个黑洞在13亿光年外合并时,释放出一波时空波动。这就是人类历史上第一次“听见”宇宙的震动。
这个信号只持续了0.2秒,但它震动的是整个物理学界。因为它直接验证了爱因斯坦当年提出的引力波存在。
而且这个发现不只是“听个响”,它开辟了一种全新的观测宇宙方式。以前我们靠望远镜看光线,现在我们可以“听”宇宙发出的波动,探索那些光线无法穿透的区域,比如黑洞内部、宇宙大爆炸刚刚发生时的信号。
也就是说,爱因斯坦当年画的第二张“地图”,我们终于找到了入口。
如果说前两个预言被验证已经够震撼了,那么最后一个预言,就不是“会不会实现”的问题,而是“实现之后我们还能不能理解”的问题。
1935年,爱因斯坦和他的学生纳森·罗森提出了一个极具争议的理论模型:虫洞。
他们认为,黑洞并不一定是“单向死亡机器”,它的另一端,可能连着一个叫“白洞”的东西。黑白之间,可能存在一个极短的通道,连接两个遥远的时空区域,这个通道就叫做“爱因斯坦-罗森桥”,也就是我们今天说的虫洞。
这个设想一出,物理学界炸锅了。
从数学上讲,这个模型是成立的。但从物理上来说,问题太多了:虫洞怎么维持稳定?穿越过程中物质会不会被撕碎?时间在里面怎么走?这些都没人能回答。
到了1962年,富勒和惠勒两位物理学家指出,如果虫洞连接的是同一宇宙中的两个区域,它在形成瞬间就会坍缩,根本撑不住。
虫洞理论几乎宣告“死亡”。
但一年后,新西兰数学家罗伊·克尔提出了一个新模型:旋转黑洞。他发现,如果黑洞本身高速旋转,虫洞的结构可能维持更久。
事情又变得耐人寻味了。
到了上世纪70年代,著名物理学家基普·索恩(后来是电影《星际穿越》的科学顾问)开始认真研究虫洞的可能性。
他和学生设计了一个理论模型:如果能在虫洞两端分别放置一个飞船和一个基地,然后让飞船以接近光速飞行一段时间返回,那么根据狭义相对论,两端就会出现时间差。
这意味着,虫洞内部形成了一个时间“短路”——你从飞船端进入虫洞,出来的地方就是过去的某个时刻。
这已经不仅是“穿越空间”,而是“回到过去”。
当然,现实中我们还没有能力制造虫洞,更别说稳定它、穿越它。但这个理论一直没有被推翻,甚至在量子物理领域,已经有了一些可以类比的模拟实验。
这个预言还没被验证,但它不像“假说”。它只是“暂时没能力做到”。
而一旦做到,时空概念将被重写,人类对宇宙的理解也将进入下一个维度。
很多人喜欢把爱因斯坦神化,说他“预言了未来”“看穿了宇宙”,甚至有人把他当成什么“外星人转世”。
但真实的情况恰恰相反。
他不是靠灵感猜中未来的玄学大师,而是用极其严密的数学推理和逻辑推演,把当时还没人敢碰的物理边界一层一层地剥开。
他没有说“未来一定会有虫洞”,他说的是“如果宇宙遵循这些规则,那么虫洞是可能存在的解”。
他也不是唯我独尊。他的理论被质疑、被挑战、被修改,甚至被他自己否定过。但最终,验证他的人,还是一代又一代的科学家。
比起“超人”,他更像是个把规则写在黑板上的老师,只不过我们用了一个世纪,才看懂了前两道题。
而第三道题,现在还没人敢说“不会”。
两个已经验证,一个正在路上。更重要的是,这不是盲猜,而是靠数学公式一步步推出来的逻辑结果。
爱因斯坦曾说:“我不知道第三次世界大战会用什么武器,但第四次世界大战一定是用石头和木棍打的。”这听起来像段子,但背后是对人类未来的深刻担忧。
他用公式写下宇宙的运行方式,而我们,用了70年,只完成了他的三分之二。