文·李 泳
奥巴马承认犯了一个“最大错误”（worst mistake），但那词儿是华莱士提问用的，不是总统先生自己说的。我想起另一个“最大错误”（biggest blunder），传说是爱因斯坦承认的，相对论、宇宙学和老爱的传记都经常引用。
"biggest blunder"是伽莫夫（George Gamow）在自传《我的世界线》里转述的。GG说他在二战期间是老爱和海军部的联络员，每半月见一次老爱，关系亲近。他们讨论宇宙学时，老爱说引进宇宙学项是他一生所犯的最大错误（the introduction of the cosmological term was the biggest blunder he ever made in his life）。由于伽莫夫是物理学名人，大家信了他的故事，也让"biggest blunder"一词广为流传。可是，当年引介老爱和伽莫夫为海军工作的布鲁诺尔（Stephen Brunauer，著名的物理化学家，BET理论的创立者之一，1941年加入海军，1943年推荐老爱为顾问）在海军杂志上撰文说，经常拜访老爱正是他本人，而不是伽莫夫。那么，伽莫夫传达的老爱语录就十分可疑了（见以色列天体物理学家Mario Livio的一本有趣的小书，Brilliant Blunders, From Darwin to Einstein——Colossal Mistakes by Great Scientists That Changed Our Understanding of Life and the Universe. Simon & Schuster, 2013）。不过，Mario的怀疑并不很充分，即使伽莫夫与老爱的关系不像他说的那么亲密（与老爱有过交往的人总会有意无意地“深化”他们之间的关系），也可以一起讨论宇宙学，老爱当然也可以顺便讲讲他的小故事，发表几点小感叹。
不管真假，语录公案只是小花絮，大红花儿还是那个“宇宙学项”。老爱1916年建立广义相对论后，重新考察了宇宙学问题（具体内容参见他1917年的论文《根据广义相对论对宇宙学所作的考察》）。根据当时的天文观测，恒星的运动速度很慢，令老爱相信宇宙总体是静态的。另外，马赫的惯性思想也萦绕在他脑海，他相信孤立的质量不可能为无限远的空间赋予什么结构。于是，老爱构想了一个有限无边（闭合）而静态的宇宙。遗憾的是，这是一幅“残疾的”图景。他革了绝对时空的命，建立了动力学的时空演化方程，却不敢相信方程的动力学宇宙图景。“为了使物质的准静态分布成为可能”，他在方程里加了一项λ（也常用大写的Λ），即宇宙学常数。在他看来，这是相对性原理的“一个轻而易举的”扩充，而且同时也满足能量守恒定律，没什么不可以的。何况他早就发现他的场方程不是最一般的形式，允许添加额外的东西。原理允许的东西，就是自然应该存在的。
然而，老爱忽略了，Λ的作用相当于随距离增加的排斥力，它与随距离衰减的引力的平衡是不稳定的，它最终会加速膨胀，而不可能产生一个静态均匀的密度。在这个低级的小问题上，老爱犯了一个大错误。
1929年，哈勃发现星系在相互远离，宇宙在“膨胀”，这意味着Λ的出发点就是错的。于是，静态的宇宙图景破灭了。老爱逐渐接受了膨胀，两年后放弃了Λ。其实他在1923年就对外尔（Weyl）说过，假如没有静态宇宙，就不需要宇宙学项。游戏似乎就这样结束了：老爱认错了，宇宙学常数消失了。
有趣的是，游戏并没结束，好戏还在后头。正如老爱说的，物理原理允许Λ的存在，所以我们不能凭一个观测事实（如宇宙膨胀）来否决它——何况它对宇宙是否膨胀没有否决权。从老爱后来的言论看，他似乎也不是只因为膨胀才抛弃它的。1947年9月26日他在给勒梅特（Georges Lemaitre，提出了宇宙大爆炸的概念）的信中说，他自Λ引进以后就一直感到不安（had always a bad conscience）：因为Λ与物质无关，于是场方程就包含两个没有逻辑关系的项，他不信大自然会出现如此丑陋的东西（I am unable to believe that such an ugly thing should be realized in nature）。这样看来。老爱否决Λ的更内在原因是它破坏了理论的逻辑简约美。根据“美感”来选择理论，是相对论以来的传统，在很多时候能发挥“莫名其妙”的功效，可有时也像一种流行病。
Λ没死，像幽灵一样复活了，就像伽莫夫说的，“一次次地抬起它那丑陋的头颅”（rears its ugly head again and again and again）。从形式上看，Λ代表真空的能量。然而根据量子论计算的真空能量（零点能）比根据宇宙红移观测估计的真空能量高约120个数量级。这很有趣，假如我们说量子场论“预言”了宇宙学常数，那么它的预言偏离了120个数量级！那么，还要将它等同于真空能量么？于是，调皮的Λ惹出大麻烦了，感染了很多流行的概念和思想，如超对称与超弦、人存原理、宇宙暴胀、宇宙全息、量子引力等。1998年，我们从超新星的观测发现宇宙在加速膨胀，这意味着宇宙充满了某种奇异的均匀的负压能量，而这恰好是Λ的物理效应。于是，Λ开始充当“暗能量”的角色。Λ以新的形式复活了，虽然与老爱原先想的角色没有什么关系，但如果没有老爱当年的“大错”，它的出现也许不会那么自然，游戏也不会那么火爆。
勒梅特在恭贺老爱七十岁生日时说，科学史上有很多发现。其所基于的理由在今天已经不复令人满意了，宇宙学常数就是一个例子。这话对了一半；另一半则是，过去错误的种子，会在新的环境下发出新芽。与老爱合作写《物理学的进化》的英费尔德（Leopold Infeld）到普林斯顿后有一点感想：老爱的错误比其正确结果更重要（Einstein's mistakes were more important than their correct results），宇宙学常数也是这样的错误。从这个意义说，它也许真是老爱的“最大错误”。
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