上一篇講到愛因斯坦提出了自己的廣義相對論宇宙學(xué),，因?yàn)橐肓艘粋€(gè)“宇宙項(xiàng)”使得方程變得不完美了,，令人不放心。在他論文發(fā)表后不久,，前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家弗里德曼從純數(shù)學(xué)的角度研究了這篇論文,，發(fā)現(xiàn)愛因斯坦在證明他的宇宙模型中犯了一個(gè)錯誤。當(dāng)愛因斯坦在用一個(gè)比較復(fù)雜的項(xiàng)除以一個(gè)方程式的兩端時(shí),，忽略了當(dāng)這個(gè)項(xiàng)等于0的情況,。顯然這是不對的，因此這個(gè)證明是有缺陷的,，靠不住,。經(jīng)過一番的研究后，弗里德曼確信了：愛因斯坦在1916年提出的引力場方程是完全正確的,。這個(gè)方程預(yù)言宇宙將隨時(shí)間而膨脹或者收縮,；（頭條號：大盧講物理）愛因斯坦為了保證宇宙的靜態(tài)而違背初衷，加入了一個(gè)宇宙項(xiàng)其實(shí)是畫蛇添足,，造成了令人惋惜的錯誤,。

1922年，弗里德曼在德國《物理雜志》上發(fā)表了他的論文,。他證明了：愛因斯坦原來的引力方程允許各向同性,、均勻物質(zhì)分布的非靜態(tài)解，這對應(yīng)的是一個(gè)膨脹的宇宙,。弗里德曼的預(yù)言可以說是科學(xué)史上最偉大的預(yù)言之一,，開創(chuàng)了宇宙學(xué)一個(gè)嶄新的紀(jì)元。一方面是它預(yù)言的范圍涉及了整個(gè)宇宙空間,；另一方面是它打破了自古以來的傳統(tǒng)觀點(diǎn)--宇宙在大尺度上靜態(tài)的,。

愛因斯坦在讀了弗里德曼的論文后,，認(rèn)為有錯誤,，立即給編輯寫了一篇短文，批評了弗里德曼的文章,，并刊登在次一期的《物理雜志》上,。但弗里德曼立即看出愛因斯坦的批評又有錯誤,，于是作出了反批評。1923年,，愛因斯坦撤回了對弗里德曼的批評,，并表示贊成弗里德曼提出的模型。直到1931年,，愛因斯坦正式承認(rèn)：宇宙項(xiàng)在“理論上無論如何也不令人滿意的”,，表示不再提及這個(gè)“愚蠢項(xiàng)”。

從1917年前后的知識背景來看,，愛因斯坦引入的宇宙常數(shù)以保證宇宙在大尺度上是靜態(tài)的,，這的確是一個(gè)錯誤。在他年輕的時(shí)候,，以不輕信任何先驗(yàn)自明的概念而令人嘆服,，他曾說“物理學(xué)中沒有任何概念是先驗(yàn)的必然的，或者說是先驗(yàn)的正確的”,。但是,，即使是偉大的科學(xué)家，也不能保證自己永遠(yuǎn)不會陷入先驗(yàn)概念設(shè)下的陷阱,。（頭條號：大盧講物理）愛因斯坦雖然在1917年文章發(fā)表之前,，也發(fā)現(xiàn)他的引力方程會得出膨脹和收縮解，但傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)得到的宇宙靜態(tài)觀念深深地影響了他,，使他放棄了宇宙可能膨脹的解,，而引入一個(gè)宇宙常數(shù)λ，以保證大尺度上宇宙是靜態(tài)的,。

但是,，柳暗花明又一村，現(xiàn)在宇宙學(xué)和物理學(xué)的最新研究表明出現(xiàn)了新的問題：λ的引入,，真的是愛因斯坦畢生犯下的最大的錯誤嗎,？現(xiàn)在宇宙學(xué)家認(rèn)為，在描述宇宙哦早期的情形時(shí),，宇宙常數(shù)λ的引入是必不可少的,。在量子場論里，真空被定義為“能量密度可能值中最低的狀態(tài)”,。在這一定義下,，物理學(xué)家在考慮通常所說的“源”粒子真空時(shí)，場并非真空,！而這樣一個(gè)場,，與前面提到的引入宇宙常數(shù)λ以后出現(xiàn)的無源場，在本質(zhì)上應(yīng)該說并無區(qū)別,。在一個(gè)暴脹（powerful inflationary）宇宙模型里,，宇宙學(xué)家們甚至猜測,，宇宙早期的急劇膨脹，產(chǎn)生一個(gè)可能具有很大常數(shù)值的真空能量,。

宇宙學(xué)家雷伊說：“······在量子廣義相對論中,，宇宙常數(shù)起了不可忽視的作用，可以說,，它促進(jìn)了而不是阻礙了宇宙學(xué)的發(fā)展,。”

從現(xiàn)在的研究狀況看來,，在廣義相對論的方程里,，只要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整λ的值，就可以得到靜態(tài)的,、膨脹的河收縮的解,。而且愛因斯坦在1917年引入的宇宙常數(shù)論文中，他并沒有給常數(shù)賦予任何一個(gè)具體的數(shù)值,，他只是說：

······我們可以加上一個(gè)以暫時(shí)還是未知的普適常數(shù)--λ的基本張量,，而不破壞廣義協(xié)變性······當(dāng)λ足夠小時(shí)，這個(gè)場方程無論如何也是相容于由太陽系中所得到的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的,。（頭條號：大盧講物理）

因此,，現(xiàn)在普遍的看法是：愛因斯坦引入宇宙常數(shù)并不是他畢生的大錯，從歷史的觀點(diǎn)看,，愛因斯坦引入宇宙常數(shù)雖然缺乏足夠的理論根據(jù),，但并沒有錯。

從λ提出至今剛好100年,，這段歷史時(shí)期中,，由于宇宙常數(shù)的引入倒是為宇宙學(xué)的研究創(chuàng)造了進(jìn)一步探索的氣氛，并且使宇宙學(xué)得到了進(jìn)一步的發(fā)展,，圍繞著常數(shù)λ長達(dá)100年的爭論也最雄辯的說明,，空間和時(shí)間一樣，從古至今都是物理學(xué)家們最容易陷進(jìn)去的一個(gè)誤區(qū),。今后還會讓眾多的物理學(xué)家們?yōu)樗ソg盡腦汁,，去犯更多的、更意想不到的錯誤,。

愛因斯坦場方程

含宇宙項(xiàng)的愛因斯坦場方程