引力波世纪？
2014年末在世界范围内引起轰动的科幻电影《星际穿越》中，故事的开头讲述了一位天体物理学家在美国的激光干涉引力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，简称LIGO）通过引力波探测，在太阳系内部发现了一个巨大的虫洞，进而在虫洞的另一端发现了一个巨大的黑洞。对于虫洞的假设来自于爱因斯坦和他的助手内森·罗森（Nathan Rosen）提出的一种设想，这是一种仅存于理论中的可能连接起遥远时空两端的一种极为不稳定的“时空桥”，也被称为“爱因斯坦-罗森桥”。这种时空桥即使存在，也可能极不稳定，甚至无法容纳一个粒子通过，因此宇航员们驾驶着宇宙飞船从虫洞中大摇大摆地通过更接近是一种科学幻想。但引力波却是一种更为实际的广义相对论的产物，《星际穿越》电影中提到的LIGO也是现实中确实存在的机构。目前在宇宙学观测中人们已经发现了引力波存在的间接证据，物理学家们仍然在苦苦寻找这种时空的褶皱存在的直接证据。
与对待黑洞的态度类似，爱因斯坦最初也对于引力波是否真实存在持怀疑态度。1936年，爱因斯坦在与助手罗森研究广义相对论方程式中，发现从方程本身推导出时空自身可能存在着一种类似于电磁场一样震动的横波。爱因斯坦一开始并不相信这组解具有实际意义，但在与美国物理学家霍华德·罗伯特森（Howard Roberterson）讨论之后使他相信，这一组方程解具有实际意义，它说明了时空本身的波动，也就是引力波的存在。
在理论上，引力波以光速传播，但是它产生的效应极其微小，只有极为剧烈的天体活动，例如超新星爆发、黑洞之间发生碰撞等，才可能产生出可以被人类探测到的引力波。在1978年，天体物理学家发现了两颗相互环绕运动的脉冲星的运动周期越来越短，这说明这个双星系统正因为对外辐射引力波而损失能量，使它们之间的距离逐渐缩短，最终将会结为一体。通过观测发现这个双星系统所损失的能量与理论计算相符合，这也是人类第一次发现关于引力波存在的间接证据。但是对它进行直接探测的难度非同寻常。
一旦人类发现了引力波存在的直接证据，那么很有可能出现利用引力波探测宇宙的引力波宇宙学，人类甚至有可能利用发射引力波进行广播，这种幻想是否能够成为现实？21世纪是否有可能成为引力波研究的世纪？这是广义相对论留给人类的一个有趣的问题。
广义相对论之后，人类物理学还面临着怎么样的挑战、未来最有可能在哪些领域取得突破？物理学家理查德·费曼曾经说：“科学哲学对于科学家的用处，就像是鸟类学对于鸟类的用处一样。”我们可能很难通过科学哲学和科学史研究找出未来的线索。但是参考100多年前人类物理学研究的状况，在19世纪的最后一天，英国物理学家开尔文男爵回顾物理学所取得的伟大成就时，总结说：“在物理学美丽而晴朗的天空被两朵乌云笼罩了”，而后不久这两朵乌云所降下的暴雨中就诞生了量子力学和相对论。如今，人类物理学研究的天空被更多、更大的乌云所笼罩着，其中的一朵是暗物质，还有一朵是暗能量。这两个物理学的难题都与广义相对论有关，在探测暗物质和暗能量性质的过程中，广义相对论一定还将发挥更重要的作用
在量子力学所主宰的微观领域，粒子物理学家们在世界各地的高能粒子对撞机中寻找着可能出现的新粒子，在各个理论物理研究所里，理论物理学家们设想出弦、膜，各种数学模型和对称理论，试图把一切物质（包括暗物质）都包含其中，广义相对论与量子力学的对抗和融合依然是21世纪物理学研究的主要课题。
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