這一驚人的結(jié)論促使愛因斯坦在他的方程中增加了一項(xiàng)“宇宙常數(shù)”(cosmological constant),并依靠這個(gè)人為的參數(shù)平衡時(shí)間的影響,從而將宇宙維持在一個(gè)靜止的狀態(tài)——既不膨脹也不收縮。提出這一套數(shù)學(xué)把戲的目的,僅僅是因?yàn)槿藗冎饔^上樂于相信宇宙是靜止的。正是由于這個(gè)恒定常數(shù)的加入,愛因斯坦錯(cuò)失了預(yù)言宇宙膨脹的機(jī)會(huì),而這正是他對(duì)空間和時(shí)間新領(lǐng)悟的最重大的預(yù)言之一。更為嚴(yán)重的是,之后的研究顯示愛因斯坦給出的這個(gè)解甚至是不穩(wěn)定的。2加入一個(gè)宇宙常數(shù)確實(shí)可以制造出一個(gè)靜態(tài)的宇宙——但是任何微小的干擾和變化,都會(huì)使宇宙偏離平衡點(diǎn),并發(fā)生不可避免的膨脹或塌縮。這就像把一支鉛筆筆尖朝下立在桌面上——雖然理論上可以做到,但在實(shí)際中鉛筆總會(huì)很快倒下。

幸運(yùn)的是,廣義相對(duì)論還做出了幾個(gè)和宇宙常數(shù)無關(guān)的關(guān)鍵性預(yù)言。愛因斯坦新理論的第一個(gè)成功來自于他對(duì)水星軌道的演算。在他之前,學(xué)術(shù)界從牛頓物理學(xué)出發(fā)的種種計(jì)算,都不能解釋我們對(duì)水星——這個(gè)距離太陽最近的行星——軌道的詳細(xì)觀測。在水星每次繞太陽旋轉(zhuǎn)的旅途中,最接近太陽的點(diǎn)(近日點(diǎn))都會(huì)發(fā)生進(jìn)動(dòng)——這一圈軌道會(huì)比上一圈向前移動(dòng)一點(diǎn)。3利用廣義相對(duì)論,愛因斯坦得到的水星軌道和觀測結(jié)果達(dá)到了完美的一致。在愛因斯坦將結(jié)果與數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí),他經(jīng)歷了“迄今為止,甚至是整個(gè)一生中,在科學(xué)工作中最激動(dòng)人心的時(shí)刻”4,并由此確定了新引力理論的重要意義。

最終將廣義相對(duì)論迅速提升到科學(xué)界和公眾面前的,是另一個(gè)截然不同的偉大發(fā)現(xiàn)。一個(gè)新理論的成功,不僅依賴于它對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的解釋(例如水星軌道),我們還要求它能超出已知的現(xiàn)象并提出新的預(yù)言。廣義相對(duì)論對(duì)已知宇宙模型的革命性改變發(fā)生在1919年。當(dāng)阿瑟·埃丁頓(Arthur Eddington)爵士領(lǐng)導(dǎo)的日食觀測行動(dòng)成功地證實(shí)了其中一個(gè)主要預(yù)言時(shí)——一個(gè)大質(zhì)量物體對(duì)光的彎曲作用——我們的宇宙觀從此被永遠(yuǎn)地改寫了。