这个英俊小伙子提出了相对论，否则人类不可能发射宇宙飞船

        1915年爱因斯坦提出了广义相对论，至今已有百年。美国科学院院士欧斯垂克认为，广义相对论有各种实际的、或好或不好的应用，比如发射飞船和卫星，GPS定位系统，以及核武器的应用。

        暗物质和暗能量是目前天文学界和物理学界的研究热点。6月6日，美国科学院院士欧斯垂克教授（Jeremiah Paul Ostriker）参加了华东师范大学的“杏坛高议”讲坛，作了《宇宙的黑暗之心——暗物质和暗能量》主题报告，讲述从1550年至今，人类对宇宙认识的历史历程和仍待探索的宇宙之谜，并接受了澎湃新闻的专访。

        天体物理学家欧斯垂克教授曾长期任教于普林斯顿大学和剑桥大学，为宇宙中存在大量暗物质这一科学模型的提出和推进做出了重要贡献。他的研究领域还涉及数值模拟早期宇宙演化、星系和星系介质形成、黑洞与环境相互作用。

“爱因斯坦犯的最大错误是增加了宇宙常数”

        1915年12月2日，爱因斯坦提出了广义相对论，打破牛顿以来传统的绝对时空观，奠定了现代物理学的基石。100年来，广义相对论深刻影响了人类对于宇宙的思考方式。

        1917年，爱因斯坦将广义相对论应用到整个宇宙，试图获得对宇宙本质的新认识。全世界的数学家和科学家随即开始破解其中的引力方程。方程有两个解，结论是如果宇宙只存在引力的话，由于相互吸引，宇宙不可能静止；其次，宇宙爆炸的瞬间获得了一个初速度，向外膨胀，但由于引力的作用，宇宙的膨胀速度越来越慢，所以宇宙要么坍塌要么膨胀，不可能静止。

        欧斯垂克表示，爱因斯坦希望宇宙是稳定的，“就好像有两个星系，不希望它们太远，也不希望它们太近。所以爱因斯坦想到一个办法，在广义相对论引力方程中引入宇宙常数（cosmological constant）。”宇宙常数起排斥力的作用，有了这个常数，引力方程同时具备引力和斥力，正好达到平衡，可让宇宙静止稳定下来。然而欧斯垂克补充道，当时曾有科学家证明爱因斯坦的想法并不可靠，“但是当时爱因斯坦的名声太大了，所以无法把这个常数删掉，就一直留存至今。”

        欧斯垂克认为，百年来，广义相对论的正确性基本已得到了物理学界和天文学界的验证。然而爱因斯坦犯的最大的错误就是增加了宇宙常数，“牛顿的平方反比定律问世时，人们觉得没有问题，渐渐习以为常，没有人问为什么是平方反比定律。宇宙常数出现时，正好解决了宇宙稳定的困境，但是时间一长人们是否真的默认这就是事实呢？我认为，宇宙常数是广义相对论中唯一不太确定的东西。”

没有广义相对论，就没有GPS

        尽管如此，无人能否认百年来广义相对论对现代物理学产生的深刻变革与影响。“最大的影响就是改变了人类的思考方式和对宇宙的理解，没有广义相对论就没有宇宙大爆炸模型，我们也很难理解中子星、黑洞等现象。”欧斯垂克表示，爱因斯坦在物理学历史上的影响是革命性的，自己目前的很多研究都会用到广义相对论，将其看作一种正确的研究方法和研究基础。

        欧斯垂克也坚持认为，尽管广义相对论的影响更广泛，但是应该从整套相对论理论出发去理解爱因斯坦的影响，因为狭义相对论与广义相对论是一脉相承的。“人们对太阳的理解就得益于相对论（狭义相对论），太阳发光就是物质的质量转化为能量。”

        “人类的日常生活处于低速、宏观的运动中，牛顿定律已经足够解释。”欧斯垂克说，广义相对论对日常生活影响不大，却有各种实际的或好或不好的应用。“如果发射飞船或卫星，就必须考虑广义相对论，否则轨道就不正确，位置也不对。GPS也是应用之一，因为如果不考虑广义相对论的修正，GPS的定位精度可能要一千米左右，而不是现在的几米。同时，没有广义相对论，就不会产生核武器。”

        欧斯垂克表示，在基础物理中，很多研究都不会立刻有实际应用，随着时间的推移，研究越来越成熟，才会产生各种应用。爱因斯坦提出广义相对论时，并没有从实际应用方面去考虑，但是后来人们用它来研制核武器。

弦理论或将调和广义相对论和量子力学的矛盾

        除了广义相对论之外，现代物理学的另一大支柱就是量子力学，然而两者却存在矛盾和冲突，百年来科学家们一直在探索，试图找到调和两者矛盾的理论。“弦理论可能会是一种发展方向，成为物理学的下一个突破和调和两者的理论。但是目前有很多人在研究弦理论，有些人认同广义相对论，有些人认同量子力学，有各种各样版本的弦理论研究，我也不知道哪种是正确的。”

        现在人们提到爱因斯坦，对他的形容无外乎“怪人”、“天才”、“智商超群”，或者“不修边幅，胡子拉碴的老头形象”。欧斯垂克说，其实这只是爱因斯坦一生中的部分形象而已。“爱因斯坦提出相对论的时候非常年轻，回看当时的照片，你会发现他是一个年轻英俊的小伙子，穿着仔细，戴着黑领结和金链子，有两任妻子，活脱脱一个时髦的科学家。”

        这样一个怪才的理论对常人来说无异于天书，然而欧斯垂克认为，很多人们认为的复杂理论，并非真的复杂。对于一个想研究物理学或者相对论的人来说，只要足够有好奇心再加上一点天赋就可以。“我推荐一本爱因斯坦写的很有名的书《相对论的含义》（The Meaning of Relativity），关于相对论的常识性内容，这本书简单易懂，不懂相对论为何物的高中生都可以获得入门知识，我高中时就读过。”