1921年演講中的愛因斯坦
1915年秋天，阿爾伯特‧愛因斯坦的心情顯然不太好。在這一年，威廉二世的德國正在對協約國發動一場毀滅性的戰爭，而他那些身處柏林的舊同事卻大多在為軍國主義的普魯士歡呼雀躍，這讓愛因斯坦感到十分厭惡。同時，愛因斯坦的妻子與他離異，爾後又帶著他的兒子逃到了瑞士。
可以說，愛因斯坦這個時候差不多是個孤家寡人了。他的朋友雅諾什‧普雷施曾說：“他會睡到沒有人叫就不醒；醒著時，沒有人叫就不去睡；沒有人給他吃的他就一直餓著；沒有人攔著，他就不停地吃。”
更糟糕的是，愛因斯坦在自己幾年前大張旗鼓發表的引力新理論中，發現了一個致命缺陷。而且，如今他在這個領域已無法獨領風騷，德國數學家大衛‧希爾伯特正對他窮追不捨。
根據相對論建立的宇宙模型
發現相對論：為宇宙建立法則
於是，愛因斯坦回到了黑板前。1915年11月25日，他寫下了那個將在未來無數世代裡支配宇宙的方程式：R_uv-1/2×R×g_uv=κ×T_uv。它將不同於自伽利略時代之後人類所熟知的“絕對時空”概念，也將不同於艾薩克·牛頓對於力學和運動學的經典解釋；愛因斯坦認為時間及空間各自都不是絕對的，而絕對的是它們乃一個整體—即時空；且在不同時空中運動的觀者都可以建立“自己的”參照系，可以定義“自己的”時間與空間（即對四維時空做“3＋1分解”）。這樣，不同的觀者所定義的時間和空間將是不同的。
由此，在1905年提出的狹義相對論基礎上（基於狹義相對性原理和光速不變原理兩條基本公設而成立：一切的慣性參考系都是平權的，即物理規律的形式在任何的慣性參考系中是相同的；真空中的光速在任何參考系下是恆定不變的），愛因斯坦創立了廣義相對論。如果說在本質上所有的物理學問題最終要解決的都是採用哪個時空觀的問題，那麼應當講愛因斯坦的狹義相對論是革命性的更新了人們的世界觀；廣義相對論則是極大的拓展了牛頓之後人類對於宇宙時間和空間的認識，並 通過“同時的相對性”、“四維時空”、“彎曲時空”等全新概念，與量子力學理論一起，構建了現代科學的雄偉大廈。
愛因斯坦的廣義相對論彷彿古維京文字一般的簡潔與神秘，把時空描述成一張鬆垮的床墊，物質與能量好似沉睡的人，扭曲了宇宙的幾何形態，進而創造出我們稱為引力的效應，迫使光線像彈珠或掉落的蘋果那樣，沿著彎曲的路徑穿越空間。科學文章所常用的標準修辭會說，有些理論或實驗徹底改變了我們對空間與時間的理解。廣義相對論就真的是這樣。
自科學革命的發端和牛頓發現萬有引力以來，科學家與哲學家無不以為時空就像一座舞臺，物質與能量如同演員，在上面高視闊步。有了廣義相對論之後，舞臺本身一躍而起，參與了表演。時空可以彎曲、摺疊、在死去的恆星周圍把自己包覆起來，消失成一個黑洞；它還可以像聖誕老人的大肚皮一樣抖動，放射出一波波的引力壓縮，或是像食物攪拌器裡的麵糰一樣旋轉；它甚至可以四分五裂，可以延伸擴大，或是在時間的起點或盡頭，坍縮成一個有無限密度的小點。
在2105年11月，當來自世界各地的頂級科學家相聚在美國新澤西州的普林斯頓高等研究院（Institute for Advanced Study），回顧引力理論百年來的發展，為廣義相對論點亮生日蠟燭時，愛因斯坦曾在這座舉世聞名的研究院裡度過了他人生最後的22載光陰。連自然界也似乎格外助興，在那一年的春天，天文學家聲稱他們發現了一個“愛因斯坦十字”，也就是某個遙遠星簇的引力將一個超新星發出的光分成了幾束，藉助天文望遠鏡看來，那顆星星就像在不斷反覆地爆炸，仿若在上演一部宇宙版的《偷天情緣》（Groundhog Day）。該片是一部由哥倫比亞影業公司製作的奇幻片，1993年2月12日於北美上映。講述氣象播報員菲爾在執行任務偶遇暴風雪後，停留在前一天卻始終無法再前進一步，開啟了他重複的人生的故事。
1927年，布魯塞爾索爾維國際物理研究所，愛因斯坦等當時最著名的物理學家參加索爾維會議。
但是對今天的這一切，幾乎沒人會比愛因斯坦本人更驚訝。他所描述的時空，遠比他自己1907年時所預料的更調皮。就是在那年，他領悟到，下落的物體或許會感到失重—可能他當時在瑞士伯爾尼專利局的椅子上，向後仰得太多了。
也正是這個發現促使他嘗試把新提出的相對論，從發生側偏的火車，推廣到整個宇宙。根據現在被稱作狹義相對論的基礎理論，物體運動的速度不影響物理定律的適用，光速和物理定律都是一樣的。愛因斯坦認為，不管人如何移動—墜落、旋轉、打滾或是被摁到一輛正在加速的汽車的座位上，物理定律應該是一樣的。
愛因斯坦很快便意識到，其中一個後果是，在引力場裡，即便是光束也會向下彎曲，時間也會變慢。引力不是一種可以像磁力那樣跨時空傳輸的力。正是時空本身的幾何結構，讓行星停留在各自的軌道上，讓蘋果落到地上。
他又花了艱苦卓絕的8年時間，才弄明白這個彈性時空的運行原理。在此期間，他先是從伯爾尼搬到布拉格，後來又去了蘇黎世，最終在柏林得到了一個頗具聲望的職位。
1913年，他和老同學耶羅默·格羅斯曼發表了一篇備受關注的引力理論的概要，但該理論的相對論特性不及他們的預期。不過這個理論的確預言了光的彎曲。柏林天文臺（Berlin Observatory）的天文學家埃爾溫·弗羅因德利希也動身前往克里米亞，去觀測日食期間星光的折射幅度。但當一戰爆發時，弗羅因德利希及其團隊裡的其他人，被俄國人當做間諜抓了起來。
後來，愛因斯坦在自己的計算中發現了一個缺陷。“理論家出錯有兩種情況。”他給物理學家昂德里克·洛倫茨寫信說：“1、魔鬼用一個錯誤的假說牽著他的鼻子走（這種情況值得同情）；2、他的論證是錯誤、荒謬的（這種情況該打）。”
而此時在普魯士科學院（Prussian Academy of Sciences）開一系列講座的條件也已經出現了。這些講座是愛因斯坦為攻克引力奧秘而進行的探索中最後的倒計時。1914年7月中旬，他用新理論計算了水星在運動中出現的一個令人費解的反常現象。水星的橢圓形軌道角度，每過一個世紀就會改變43秒。答案完全正確，愛因斯坦心跳加速。
本圖中時間軸方向為從左至右，宇宙中一個維度被隱藏，因此在圖中任何給定時間，宇宙會以碟狀切片型態顯示。
一週後，愛因斯坦寫下了一個等式。它與他兩年前寫在筆記本里，但後來又放棄了的那個等式一模一樣。等號的一邊是物質和能量在空間中的分佈；另一邊是空間的幾何結構，即所謂的度規。度規是指計算兩點之間距離的方式。這正如之後普林斯頓大學物理學家約翰·惠勒所說：“時空告訴物質如何移動；物質告訴時空如何彎曲。”但話說起來容易，計算起來卻非常困難。各個恆星可能只是時空舞臺背景上的演員，但隨著它們的每次運動，整個舞臺都會發生變化。
不久後，愛因斯坦遭遇了第一個打擊。1915年12月，他收到了在戰場前線服役的德國天體物理學家卡爾·施瓦茨希爾德發來的電報。施瓦茨希爾德解開了愛因斯坦用來描述一個孤星周圍的引力場的方程。
他的解答有個奇怪的特性：當與恆星達到一定距離時—被稱為史瓦西半徑—這個方程就會坍塌。（1916年，德國物理學家卡爾·史瓦西第一次證明了史瓦西半徑的存在，他發現這個半徑是一個球狀對稱、不自轉的物體的重力場的精確解。意指任何具有質量的物質都存在的一個臨界半徑特徵值。在物理學和天文學中，特別在萬有引力理論、廣義相對論中它是一個相當重要的概念。一個物體的史瓦西半徑與其質量成正比。如太陽的史瓦西半徑約為3千米，地球的史瓦西半徑則只有約9毫米。）
“如果結果是真的，這將是一場真正的災難。”愛因斯坦說。但這，恰恰就是對黑洞探究的開始。讓他感到困惑的是，愛因斯坦的方程式針對一個單一的恆星能否得解。奧地利物理學家、哲學家恩斯特·馬赫是愛因斯坦的指路明燈之一，馬赫教導稱，宇宙裡的一切都是相對的。愛因斯坦稱之為馬赫原理，他認為這個原理意味著對於單獨的物體而言，他的方程式不可能得到解答。
“大家可以說這是個笑話。”愛因斯坦告訴史瓦西：“如果所有東西都將從這個世界消失，根據牛頓和伽利略的理論，慣性空間仍然存在。然而，按照我的想法，什麼也留不下。”可是，根據他的方程式，有一顆恆星在完全憑藉自己的力量扭曲空間，簡單地說就是一個小宇宙。
正如他當年的大多數同事一樣，愛因斯坦相信宇宙由大量恆星、銀河及周圍的廣闊空間組成。但宇宙之外有什麼？宇宙是無限的嗎？假如是這樣的話，有什麼能阻止一顆恆星漂移到與所有物體脫離聯繫的距離？
為避免此類問題，愛因斯坦在1917年建立了無限宇宙模型。在他設立的模型中，空間就像錫罐的側面一樣，能夠彎曲觸碰到自己。他向一名朋友傾訴，“我提出另一個有關引力的建議，這使我面臨被關進瘋人院的風險。”
這就不需要設置令人煩惱的邊界了。但這個宇宙並不穩定，如果某種東西沒有將兩邊撐住，這個圓柱就會坍縮。這種東西就是愛因斯坦在自己的公式中插入的一種被他稱為“宇宙常數”的容差係數。從物理學來看，這個由希臘字母“蘭布達”(λ)指代的新名詞代表著遠距離的排斥力。
愛因斯坦認為，皆大歡喜的結果就是一個靜態宇宙，幾乎所有人都認為他們生活在這樣一個宇宙中，其中的幾何形態完全由物質決定。
但這沒能站住腳。荷蘭天文學家威廉·德西特公開了自己的解答，他描述了一個根本不存在物質且正在飛散的宇宙。“我認為，如果說一個沒有物質的世界是可能存在的，這是無法令人滿意的。”愛因斯坦對此抱怨稱。
宇宙中的每一個圓盤都是一個又一個星系
而美國天文學家埃德溫·哈勃也觀察到，宇宙確實在不斷膨脹。愛因斯坦表示，既然這個宇宙常數不能使宇宙保持靜態，那就別考慮它以及馬赫原理了。他曾經給英國宇宙學家費利克斯·皮拉尼寫信道：“這可以追溯到人們認為「有重量的物質」是唯一真實存在的實體的時候。”
但為時已晚，量子力學很快就表明，真空中存在很多能量。1998年，天文學家發現暗能量就像宇宙常數一樣，似乎將空間和時間分離，與荷蘭天文學家德西特描述的宇宙相似。德西特是最先對愛因斯坦相對論深感興趣的人之一，1917年，他繼愛因斯坦之後建立了彎曲空間及宇宙膨脹的模型，應證了哈勃的說法，而愛因斯坦最終也轉到德西特的立場上來。
實際上，大多數宇宙學家當下都同意這個觀點，即並不是所有運動都是相對的，時空的確獨立於物質存在，儘管它不是靜態和絕對的。最好的例子就是引力波—以光速超速穿過真空的一波波引力壓縮和伸展。
愛因斯坦根據廣義相對論早在1916年就預言了引力波的存在。 在廣義相對論裡，引力波是時空的漣漪。當投擲石頭到池塘裡時，會在池塘表面產生漣漪，從石頭入水的位置向外傳播。當帶質量物體呈加速度運動時，也會在時空產生漣漪，從帶質量物體位置向外傳播，這時空的漣漪就是引力波。
1974年，美國天體物理學家拉塞爾·赫爾斯和約瑟夫·泰勒發現赫爾斯-泰勒脈衝雙星。該雙星系統在互相公轉時，由於不間斷髮射引力波而失去能量，因而逐漸相互靠近，這一現象為引力波的存在提供了首個間接證據。科學家還利用引力波探測器來觀測引力波現象，如簡稱LIGO的激光干涉引力波天文臺。2016年2月11日，LIGO科學團隊與處女座干涉儀團隊共同宣告，人類在2015年9月14日第一直接探測到引力波，其來自於雙黑洞合併。除了LIGO，另外還有幾處引力波天文臺正在建造。之後，科學家又多次探測到引力波，特別是2017年8月17日首次探測到源自於雙中子星合併的引力波事件GW170817。2017年，萊納·魏斯、巴里·巴利許與基普·索恩因成功探測到引力波，而獲得諾貝爾物理學獎。
接下來，科學家們陸續發佈觀測到了引力波存在的直接證據，從而確認了愛因斯坦的一個最令人難以置信的理論。而這又一次印證了愛因斯坦是個天才（說得好像還需要什麼證明似的）。
不過，愛因斯坦卻一度在引力波問題上搖擺不定。他在1916年對史瓦西說，引力波並不存在，後來又發佈論文稱它存在。他和助手在1936年再次改變了觀點。
引力波：時空中的波紋
愛因斯坦在引力波等問題上的失誤
當然，沒有人覺得認識宇宙規律這件事情很簡單，即便是對愛因斯坦來說。哪怕身為天才，這位1955年辭世的科學家也不能避免自己犯錯。他的一些最重大的失誤源於不願相信自己的理論能推導出一些結論。
亞利桑那州立大學（Arizona State University）的理論物理學家勞倫斯·M·克勞斯稱，愛因斯坦在量子糾纏、引力透鏡效應、宇宙常數以及引力波這四個方面的研究上，犯下過不小的錯誤。
先談談量子糾纏。這種物理現象意味著，相隔甚遠的物體之間可以相互影響，曾被愛因斯坦稱為“鬼魅般的超距作用”，但他否認了這種可能性。愛因斯坦拒絕接受宇宙是以怪異又明顯隨意的模式運行的觀點，他尤其嘲諷這個觀點：彼此分隔的粒子能夠完全“糾纏”（entangled）在一起，測量其中一個粒子就會同時影響到另外一個，無論彼此相隔多遠。愛因斯坦對量子理論帶來的不確定性原則十分失望，把它帶來的影響喻為“上帝在玩骰子”。
“他認為鬼魅般的超距作用不會被證實，但它就是被證實了。”克勞斯博士說：“他覺得這不符合物理原理。他舉出這個例子，是為了說明為什麼量子力學很可能是錯誤的，結果它其實是正確的。”
2015年10月，荷蘭代爾夫特理工大學的一群科學家們在一份里程碑式的研究報告中指出，他們完成了一個實驗，驗證量子理論中最為重要的假說之一－相距遙遠的物體之間可以同時相互影響。 而在此之前，已有一系列自1970年代迄今的實驗表明愛因斯坦太過武斷。
“從70年代末開始就做了這些實驗，但一直都需要做些額外的假設。現在我們證實，的確存在鬼魅般的超距作用。”代爾夫特理工大學一名參與研究的科學家說。
其次是引力透鏡效應。1936年，愛因斯坦在《科學》雜誌（Science）上發表了一篇文章，詳細解釋了他口中的“恆星讓通過引力場的光線發生偏差的類似透鏡的效應”。用更平白的語言來講，就是太空中的物體可以扭曲光線。他隨手寫到，“當然了，沒有直接觀測到這一現象的希望。”然而，愛因斯坦的錯誤在於他只考慮到了恆星的透鏡效應，而沒有想到星系。他的確不那麼精通天文學。引力透視效應現今成為了讓科學家得以繪製宇宙圖譜的最有用的技術之一。
還有宇宙常數。在嘗試將相對論的基本理論運用到宇宙構造中的時候，愛因斯坦在方程中加入了代表“宇宙常數”的一項，因為他認為，為了得到靜態宇宙，需要加上這一項來代表制衡引力的一種斥力。
多年以後，科學家發現宇宙在膨脹，愛因斯坦便摒棄了這一常數。據稱他把宇宙常數叫做“自己最大的錯誤”。（不過，近年來，有關這句話是否為誤傳的疑問浮出了水面。）
但無論如何，理論物理學家克勞斯表示，在愛因斯坦那個年代大家公認宇宙是靜態的，他不應該因為試圖讓方程成立而受到批評。但克勞斯又稱，這並不代表著愛因斯坦就可以免責。他說：“換個角度來看，這也是一個數學錯誤，因為宇宙常數並不能得到靜態宇宙，會得到的結論反而是宇宙在越來越快地膨脹，也就是我們現在的理解。”
“在某種程度上，假如愛因斯坦有相信的勇氣，就會意識到自己的理論成立的前提是宇宙在膨脹，而不是靜態的，那麼他就能做出這一預測。”克勞斯還稱：“我時常說，哪怕他只是預測出宇宙在膨脹，那他也會很出名。”
可現在回過頭來看，宇宙常數或許並非錯得離譜。美國航空航天局（NASA）的科學家們提到，這個概念“極大地促進了理論與實測之間的融合”。有可能宇宙中暗能量的行為，恰好就符合這一概念當初代表的含義。
LIGO位於華盛頓州漢福德的探測器，其兩個干涉臂的方位分別為N36°W與W36°S。
最後再說說引力波。引力波存在的直接證據讓愛因斯坦多次回到了時下的新聞裡，正是他在一個多世紀前最先提出了該理論。有意思的是，在提出這個概念20年後，他改變了主意。更有趣的是，愛因斯坦寫了篇論文說引力波並不存在，要收回這個理論。結果他卻犯了個數學錯誤，在他馬上就要發表（收回）文章的時候，錯誤又被人發現了。
這篇論文先是投給了《物理評論》（Physical Review），但進行評議的數學家、物理學家霍華德·P·羅伯遜看到了錯誤，文章竟被雜誌拒收。
可想而知，愛因斯坦對本人的文章竟然還被拿去作評議頗感憤怒，就準備把它發表到另一家不出名的期刊上。但此時他自己也發現了羅伯遜注意到的那個錯誤，就設法重寫了論文，弄準確了之後才發表。對這段趣事，克勞斯笑著說：“他想要收回我們2015年剛剛實測到了的東西，我覺得這真是有點詩意啊。”
明尼蘇達大學科學史學家米歇爾·約翰遜曾評論，愛因斯坦開始做一件事情，就是使所有運動成為相對的。他失敗了，但他在這個過程中成功地做了一些有趣的事情，將加速度與引力的效應統一起來。約翰遜稱，這個故事說明，鮑勃·迪倫那句歌詞“沒有像失敗這樣的成功”是對的，但“失敗根本不是成功”是錯誤的。
愛因斯坦在1919年取得了巨大成功，當年英國天文學家亞瑟·愛丁頓做了弗羅因德利希之前發起的實驗，他意識到，就像愛因斯坦預測的那樣，出現日食時，天空中的光線在太陽的暗引力下發生彎曲，產生偏斜。
在被問及如果廣義相對論失敗了，他會做什麼時，愛因斯坦曾說：“那我會替敬愛的主感到難過。這個理論是正確的。”直到可預見的未來，廣義相對論對宇宙的解釋還將是最棒的。
NASA 公佈的雙子座“雙瓣行星狀星雲”NGC23712 圖，畫面中央為接近生命終點的恆星核。
相對論：構建人類科學大廈的偉大基石
愛因斯坦在100多年前第一次提出了廣義相對論，它解釋了引力是什麼。科學家們一直沒有發現它存在任何不足之處，但卻仍在調查根據它做出的預測，並精確到第n位小數。在100餘年後，科學家會做一些特別嚴格的驗證。也許會有人幸運的發現這座非凡數學大廈的第一個微小缺陷。
更為奇怪的是，雖然在全世界的物理學家中，廣義相對論所獲得的讚頌和尊崇超過了人類至今所有的其他科學理論，但如果能有驗證證明它站不住腳，他們無疑會感到欣喜。這就是科學：你提出了一個聰明的想法，然後檢驗它至極限。
2019年7月，天文學家研究了一顆名為S0-2的恆星，其質量約為太陽的10倍。這顆恆星在一個橢圓形軌道上每16年環繞“人馬座A*”黑洞運行一週，這個超大質量的黑洞位在距離地球2.6萬光年的銀河系中心。他們看到，這顆恆星的光在逃離黑洞極端引力時的行為符合愛因斯坦的理論預測。“人馬座A*”黑洞的質量是太陽的400萬倍，能產生極端的引力。“愛因斯坦提出的廣義相對論被認為是科學的支柱之一，用以解釋萬有引力定律及其與其他自然力的關係。”
箭頭所指即為位在銀河系中心的人馬座A*黑洞
但是揭示該理論缺陷的這種決心，其實無關乎懷疑主義，它和肆意的虛無主義更是遠遠扯不上關係。大多數物理學家已確信，廣義相對論並不是引力的最終定論。這是因該理論主要應用在恆星和星系的規模，與量子理論沒有交集。量子理論是現代物理學的另一塊巨大基石，針對的是原子及亞原子粒子級別的微觀世界。科學家們覺得，這兩個基本理論的依託是一個量子引力理論，廣義相對論和常規量子理論是它的絕佳近似值。這就像牛頓在17世紀後期提出的萬有引力理論，除某些極端情況外，應用起來一般都沒問題。
加利福尼亞大學洛杉磯分校的天文學家安德烈婭·蓋茲說：“在很長一段時間內，牛頓對重力的描述是最好的，但後來它就說不通了。愛因斯坦提供了一套更完整的理論。今天，我們看到愛因斯坦的理論也開始說不通了。”
科學家的希望是，如果能找到廣義相對論站不住腳的一些黑暗角落—這有可能是因為它描述的引力場如此強大—那麼我們或許會發現它欠缺了哪些成分，而這可能會指明通向量子引力理論的道路。“它（廣義相對論）也許無法完全解釋在最奇特的引力場內（例如，黑洞的引力環境）發生了什麼。這些密度極高的天體有著極強的引力場，無論是物質還是光都無法逃離。”蓋茲說：“在某個時候，我們可能需要更全面的引力理論。”
廣義相對論不僅僅是愛因斯坦最後一個宏偉想法，甚至可以說是他最偉大的構想。他的“奇蹟年”通常被認為是1905年。這一年他開始構想量子理論，並提出了狹義相對論，描述了接近光速的運動導致的時空扭曲；廣義相對論則描繪了更加廣闊的畫面，探討了變速運動，比如物體在進入引力場時出現的加速。按照愛因斯坦闡述，引力可以看成是由於質量的存在，時間和空間結構中出現的彎曲。這也扭曲了時間：與沒有引力場的空間相比，時鐘在一個強大的引力場中走得慢一些。利用在空間衛星上極其精確的時鐘，科學家們徹底證實了這個預測的正確性。事實上，人類在21世紀廣泛依賴的GPS系統亦必須考慮到這種影響，來調整自己的時鐘。
英國天文學家愛丁頓拍攝到的1919年5月29日日食
愛因斯坦在1915年向普魯士科學院提交了廣義相對論的論文，但正式發表是在第二年。該理論預測，強大的引力場會導致光的彎曲。在1919年5月29日，英國天文學家愛丁頓透過仔細觀察一次日全食中一些恆星的位置，證實了這一預測，這些恆星的光線會通過臨近太陽的區域。愛因斯坦自此成為國際名人。當他在1931年與查理·卓別林見面時，據說卓別林對他講，公眾為他們兩人喝彩，是因為每個人都理解自己的電影，但沒有一個人理解愛因斯坦的理論。
廣義相對論預言，一些燃料耗盡的恆星將因自身引力而崩塌。它們被稱為中子星，其密度可能會變得非常之大，直徑只有幾英里，但一小勺就有100億噸。或者可能會無限地崩塌下去，變成“奇點”，也就是一個黑洞，其巨大引力場甚至連光都無法逃逸，因周圍的空間太過彎曲，光會直接轉彎回到原處。
2019年4月10日，EHT項目合成的人類觀測到的首張黑洞圖。
自那以後，天文學家發現了很多中子星：有些被稱為脈衝星，它們旋轉運動，從磁極發射出強烈的電波，發射和停止存在著精準的規律性。黑洞只能通過X射線和熱氣體散發的其他輻射被間接看到，黑洞被這些熱氣體包圍著，並將它們吸入。雖在很長時期都難以準確觀察到，但天體物理學家始終堅信黑洞是存在的。2019年4月10日，全球約200名科學家合作的“事件視界望遠鏡”（EHT）項目，發佈了人類有史來觀測到的第一張黑洞照片—室女座 M87 星系中心的超大質量黑洞。這顆黑洞距離地球5,500萬光年，質量為太陽的65億倍，黑洞周圍的光環是氣體和星塵形成的“吸積盤”（Accretion Disk）。EHT利用分佈在歐洲、美洲及南極洲的8個射電望遠鏡，形成一個口徑等效於地球直徑的虛擬望遠鏡。這張照片的拍攝耗時10天，數據量超過5PB，後由超級電腦經2年分析成像。
牛頓的萬有引力理論雖然基本上足以描述太陽系的運動，但對於密度極大的物體，比如脈衝星和黑洞，廣義相對論就不可或缺了。而這也是用天文研究檢驗這個理論的侷限的地方。2014年在弗吉尼亞州夏洛茨維爾，美國國家射電天文臺（National Radio Astronomy Observatory）的天文學家發現了一顆脈衝星，繞著它運動的另外兩顆縮小的恆星被稱為白矮星，而這一現象是前所未見的。在這種情況下，有兩個星體在第三個的引力場中運動，如果在白矮星繞脈衝星運動的時候，非常細緻地測量它們對脈衝星電波發射規律的影響，應該可以檢驗廣義相對論的核心支柱之一“強等效原理”。該團隊希望繼續開展這項研究。
但最引人注目的廣義相對論檢驗是對引力波的尋找。該理論預測，一些非常龐大的星體，比如超新星（爆炸的恆星）或者被另一顆恆星圍繞盤旋的脈衝星（脈衝雙星），和它們有關的天體物理過程應該在時空中激發漣漪，像波一樣向外輻射。第一個脈衝雙星是在1974年發現的，科學家假設兩個星體輻射了引力波，因而損耗了能量，計算出了它們靠攏的速率，我們目前已瞭解，它們確實在以這個速率慢慢靠攏。
人類科學家真正的目標是，當這些波經過我們的星球時，能直接從它們導致的微小空間扭曲中看到它們。引力波探測器讓激光在長兩公里、擺成L形的干涉臂上來回反射，從而對這種微小收縮或擴張進行測量。現實世界有許多臺引力波探測器，當中兩臺—美國的LIGO，在路易斯安那州和華盛頓設有兩個觀察站；歐洲的VIRGO，則位處意大利—剛對靈敏性加以升級，它們都從2015年起投入尋找引力波。2014年年9月，歐洲航天局（ESA）還利用太空中的LISA Pathfinder探測器開展了一個試點任務。
晚年時的愛因斯坦
瑞典哥德堡大學專家馬雷克·阿布拉莫維茨領導的科學家團隊在今年5月的一篇論文中大膽假設，外星文明或使用引力波作為通信手段。引力波與物質彼此之間的相互作用異常微弱，這讓它很不容易被傳播途中的物質所改變，因此引力波是優良的信息載子，能幾乎不受干擾的將真實信息從宇宙一端傳遞到遙遠的另一端。這也是為什麼人類運用歷代最強大的射電望遠鏡和探測器一次又一次地梳理天空，探測無線電波、X射線、激光……等各種信號，卻仍然不能找外星高級智能文明跡象的原因。而假如真有引力波通信手段，銀河系中心會是一個放置信號發射器的最佳位置。阿布拉莫維茨團隊稱，ESA計劃於2034年發射的激光干涉儀空間天線（LISA）引力波探測任務只需稍做技術調整，就能夠變成能捕捉地外文明通信信號的探測器。
今天，人類科學家已熟知利用廣義相對論探索宇宙存在的優勢和侷限性，但這對它受到的推崇不會產生太大影響。奧地利-瑞士物理學家沃爾夫岡·泡利稱廣義相對論“可能是現有理論中最美的”。很多物理學家（肯定包括愛因斯坦本人）相信它，並不是因為它經過了實驗的檢驗，而是因為他們認為它簡潔優雅。我們要清楚，“每個在量子引力領域工作的人都知道，簡潔優雅是多麼難以達到。”
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