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第7部分（第2页）

如果质量为负的，时空就会像一个马鞍面那样以另外的方式弯折。

这个时空的正曲率反映了引力是吸引的事实。

爱因斯坦把它看作重大的问题。

那时人们广泛地相信宇宙是静止的，然而如果空间特别是时间向它们自身弯折回去的话，宇宙怎么能以多多少少和现在同样的状态永远继续下去？

爱因斯坦原始的广义相对论方程预言，宇宙不是膨胀便是收缩。

因此爱因斯坦在方程中加上额外的一项，这些方程把宇宙中的质量和能量与时空曲率相关联。

这个所谓的宇宙项具有引力的排斥效应。

这样就可以用宇宙项的排斥去和物质的吸引相平衡。

换言之，由宇宙项产生的负时空曲率能抵消由宇宙中质量和能量产生的正时空曲率。

人们以这种方式可以得到一个以同样状态永远继续的宇宙模型。

如果爱因斯坦坚持他原先没有宇宙项的方程，他就会做出宇宙不是在膨胀便是在收缩的预言。

直到1929年埃德温·哈勃发现远处的星系离开我们而去之前，没人想到宇宙是变化的。

宇宙正在膨胀。

后来爱因斯坦把宇宙项称作〃我一生中最大的错误〃。

但是不管有没有宇宙项，物质使时空向它自身弯折的事实仍然是一个问题，尽管它没有被广泛认识到事情会是这样子的。

这里指的是物质可能把它所在的区域弯曲得如此厉害，以至于事实上把自己从宇宙的其余部分分割开来。

这个区域会变成所谓的黑洞。

物体可以落到黑洞中去，但是没有东西可以逃逸出来。

要想逃逸出来就得比光旅行得更快，而这是相对论所不允许的，这样，黑洞中的物质就被俘获住，并且坍缩成某种具有非常高密度的未知状态。

爱因斯坦为这种坍缩的含义而深深困扰，并且他拒绝相信这会发生。

但是罗伯特·奥本海默在1939年指出，一颗具有多于太阳质量两倍的晚年恒星在耗尽其所有的燃料时会不可避免地坍缩。

然后奥本海默受战争干扰，卷入到原子弹计划中，而失去对引力坍缩的兴趣。

其他科学家更关心那种能在地球上研究的物理。

关于宇宙远处的预言似乎不能由观测来检验，所以他们不信任。

然而在二十世纪六十年代，天文观测无论在范围上还是在质量上都有了巨大的改善，使人们对引力坍缩和早期宇宙产生新的兴趣。

直到罗杰·彭罗斯和我证明了若干定理之后，爱因斯坦广义相对论在这种情形下所预言的才清楚地呈现出来。

这些定理指出，时空向它自身弯曲的事实表明，必须存在奇性，也就是时空具有一个开端或者终结的地方。

它在大约一百五十亿年前的大爆炸处有一个开端，而且对于坍缩恒星以及任何落入坍缩恒星留下的黑洞中的东西它将到达一个终点。

爱因斯坦广义相对论预言奇性的事实引起物理学的一场危机。

把时空曲率和质量能量分布相关联的广义相对论方程在奇性处没有意义。

这表明广义相对论不能预言从奇性会冒出什么东西来。

尤其是，广义相对论不能预言宇宙在大爆炸处应如何启始。

这样，广义相对论不是一个完整的理论。

为了确定宇宙应如何启始以及物体在自身引力下坍缩时会发生什么，需要一个附加的要素。