因此,爱因斯坦修改了他的方程。他特意增加了一项被称为宇宙常数的参数,以防止宇宙的坍塌。在当时看来,这就像在账本上人为地加上或减去若干金额,以使收支平衡。只要选的数目合适,我们一定可以使总额和银行对账单保持一致。但这样做的目的仅仅是为了维持表面账面上的平衡,并使我们可以在稍后的日子里找到产生差额的原因。

以这种目的引入的宇宙常数,并没有什么真正的物理思想(在任何情况下,前面提到的动机都不是一个长期可行的解决方案),但它使得爱因斯坦可以在不假设任何诡异时空拉伸的情况下模拟出宇宙的形态。这种情况至少持续到12年后——直到一些执著的天文学家决定真的去测一测这种拉伸。

1929年,埃德温·哈勃发表了他第一篇关于星系和退行速度之间奇妙关系的论文。他发现远方的星系似乎都在离我们而去,而且距离越远的星系,远离的速度就越快。一个距地球两倍远的星系,将具有两倍的退行速度;一个三倍距离的星系,就具有三倍的退行速度。这恰恰是我们在一个膨胀的宇宙中将看到的情形。

哈勃的观测为我们提供了令人信服的证据:宇宙不是静态的。正如亚历山大·弗里德曼(Alexander Friedmann)和乔治斯·勒梅斯(Georges-Henri LeMa?tre)从最初未被修改的广义相对论方程中所得到的宇宙模型预言的那样,时空本身在发生膨胀。在获知哈勃的结果后,爱因斯坦立即删除了宇宙常数,并将它称为“最愚蠢的错误”。1他完全接受了宇宙在膨胀和演化这一革命性的新观点。

宇宙拉伸

我们也许在头脑中很难想象这种膨胀——空间怎么能“膨胀”呢?哈勃对星系的观测结果,与炸弹爆炸后弹片的飞行轨迹是一致的。那我们是否可以简单地假设地球正处于宇宙的中心,是远古时期爆炸发生的地方呢?事实上,科学家们有充分的理由不去做这样的假设。因为这意味着地球必须在宇宙中占据着难以置信的特殊地位。但实际上我们对宇宙了解得越多,就越会发现地球的平庸。地球仅仅是一颗围绕太阳旋转的普通行星,而太阳则是银河系外围的一颗普通恒星,甚至银河系本身都只是宇宙中的一个普通星系。更重要的是,我们通过各种不同方式所获得的新证据,无论是星系的分布还是大爆炸的微弱残留,都符合所谓的“宇宙原理”。