腳踩在大地上,，仰望星空的時候，你看到了什么?月亮,、太陽,、星星，還有他們之間的巨大空間,，但這些都是什么?如何產(chǎn)生的?如何運作的?來看故事,。

牛頓在一棵蘋果樹下，蘋果掉下來,，砸到了牛頓的頭,。牛頓想的不是咒罵這個蘋果，或者“啊嗚”一口吃掉它,，而是發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,，發(fā)現(xiàn)了牛頓第一,、第二、第三定律,，從而能夠解釋我們在日常中所能見到的絕大部分現(xiàn)象,。應(yīng)用這些定律，幫助我們發(fā)現(xiàn)了天王星和海王星,。

然而,，萬有引力普遍適用嗎?問題出現(xiàn)了，牛頓的萬有引力對于水星的軌跡的描述卻與實際有差別,，不大,，但有真的存在。這個問題的產(chǎn)生,，促使牛頓一直思考引力到底是什么?然而,，直到1727年，他去世的那一刻,，也沒有找到解釋,。

180年過去了，一個人提出了很奇怪的想法,。愛因斯坦,，這個現(xiàn)在聽來如雷貫耳，當時默默無聞的專利局技術(shù)員,，提出了他對引力的認識,。他認為，引力是宇宙的構(gòu)造被所含物體彎曲所引起的(廣義相對論),。這里的宇宙構(gòu)造,，有個更易懂的名字，我們叫“時空”,。愛因斯坦的廣義相對論告訴我們,，時空是如何被其包含的物質(zhì)所彎曲，以及該效應(yīng)的反作用,。一邊是能量與質(zhì)量,，另一邊是時空的幾何學，對于引力來說,，這兩者是一樣的概念,，兩者怎么統(tǒng)一，一個公式E=mc2搞定,。由此我們可以形象的理解,，我們的時空被包含其中的所有物質(zhì)所彎曲，包括你、我,、窗戶以及窗外的大樹,，等等，所有東西,，我們的感受到的引力就這周圍這些所有東西產(chǎn)生的斜坡之和,。

老愛還發(fā)現(xiàn)，我們的宇宙不僅可能有形狀,，而且這個形狀是動態(tài)的,，也就是說會隨著時間而變化。這話意味著什么,，一個東西有變化,，那就有未來，如果有未來,，那就應(yīng)該有過去,、有歷史，甚至有開端,。

由此可見,，在牛頓看來，我們的宇宙一直如此,，但在老愛看來,，當然也在我們現(xiàn)在也知道，我們的宇宙并不如此,。牛頓錯了,。老愛目前來看是對的。

然而,，老愛的廣義相對論就是普遍適用的嗎?非也!在非常微小的世界，即量子世界,，又遵循著完全不同的法則,。這些法則的貢獻者有格爾德·賓寧、海因里?！ち_雷爾,、沃爾夫?qū)づ堇W內(nèi)斯特·盧瑟福,、戴維·格羅斯,、弗朗克·維爾切克、戴維·波利策,、詹姆斯·查德威克,、弗雷德里克·萊因斯、馬克斯·玻恩、尼爾斯·波爾,、史蒂芬·霍金,、亨德里克·卡西米爾、彼得·希格斯,、保羅·狄拉克,、維爾納·海森堡、埃爾溫·薛定諤,、馬克斯·普朗克等等(這個名單會特別長),。總之,，在諸多科學家的不懈努力可創(chuàng)造性想象下,，一副微觀世界的圖像展現(xiàn)在我們面前。讓我們知道了分子,、原子,、電子、原子核,、中字,、質(zhì)子、夸克,、膠子,、介子，還有電磁力,、強核力,、弱核力等。在量子世界里,，出現(xiàn)了很多不可思議有違常規(guī)的現(xiàn)象,，比如你不可能同時知道一個量子微粒的速度和位置，比如量子微?？梢栽谌魏蔚胤匠霈F(xiàn),，直到你探測到它，比如反物質(zhì),、暗物質(zhì),、暗能量。這些理論,，放棄了粒子是一個固定的點的概念,，引入波、場,、不確定性以及不同歷史的概念,。

廣義相對論無法應(yīng)對量子無限量帶來的崩塌(不停的將能量加入到某一空間,，過了某一門檻，沒有什么能夠阻止時空的彎曲越來越深,，當這種彎曲變得越來越厲害時,，最初形成這種彎曲的不管什么東西都會進一步擠壓，讓那里的密度更高,，形成惡性循環(huán),，直至無情的讓時空崩塌)，這樣廣義相對論“的確非常謙遜,，因為它預言了自身的局限和失敗之處”,。

這些量子理論就沒有缺陷嗎?我們理解量子場理論的一個目的就是理解我們的宇宙，它的歷史和未來,，然而霍金發(fā)現(xiàn)的霍金輻射給這個目標敲響了喪鐘,。霍金為了研究黑洞的形成,，往一個已經(jīng)完全形成的黑洞開始,，往里面扔各種東西，看看他們會受到黑洞輻射的什么影響,。讓人驚訝的是,，黑洞活生生的剝奪了一切它所吞噬物質(zhì)的所有特征信息，除了質(zhì)量?，F(xiàn)在黑洞能蒸發(fā),，剝奪了其中一切物質(zhì)信息，這樣就不得不面臨一個結(jié)果：事物開始在現(xiàn)實中消失了,，事物的過去不可尋了,。這就很麻煩，過去的東西進入黑洞,，然后蒸發(fā)出來,，除了質(zhì)量，任何信息都沒有了,，那么就是說宇宙的歷史不可尋了,，那么這個不僅敲響的不僅是量子理論的喪鐘，而是試圖通過物理學來了解我們整個宇宙從哪里來這一希望的喪鐘,。這個叫“黑洞信息悖論”。

以上可以總結(jié)一下,，我們的進化允許我們的感官所感知的世界,，都在牛頓理論有效范圍內(nèi)。量子場理論適用于非常微小的世界,，廣義相對論則統(tǒng)治著非常巨大和能量非常密集的世界,。而這個歷程也說明,，正是有了這些錯誤，我們才能瞥見未知,。

沒有牛頓,，沒有可被我們用以對比的事物，我們甚至不會注意到水星軌道的細微漂移,。

沒有水星軌道運動的實際情況與牛頓理論對其預言之間的差異,，我們就無法得到愛因斯坦對于宇宙構(gòu)造與其內(nèi)容物之間相互作用的真知灼見。

沒有愛因斯坦的方程式,，我們就會與祖先們一樣,，對我們的宇宙具有歷史這一事實一無所知，我們就無法建立模型解釋我們的宇宙在整體上如何運行,。沒有這個模型,，就無法發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)，暗能量,。

為了找到正確,，我們需要錯誤，這樣我們才能不斷進步,。