第1章 人类的勇气：相对论百年探索
在人类文明的进程中，常常把引领人类走出黑暗不断前行的杰出人物的思想称为灯塔或者火炬，他们勇敢的在前面为人类探路，不断解放人类被束缚的思维，让人类看到更真实的世界，让人类能够更科学的认识过去、把握现在、规划未来。
人类在地球的进化史中能够发展到今天的文明程度，勇气是人类能克服一切困难不断前进的前提。在所有生物中，从人类勇敢的接近火使用火开始，人类就开启了探索未知世界的征程。经过漫长的岁月，人类已经不满足只在地球上探索了，人类的目光投向了璀璨的星空，牛顿和伽利略披荆斩棘带领人类来到了星空的大门前，等待一位勇士来开启它。有一个人，不畏艰险，翻越崇山峻岭来到门前，在冥思苦想后，他掏出一把钥匙，钥匙的一面写着《相对论》，另一面写着“质能方程”，他把钥匙插进锁孔轻轻一扭，星空的大门被人类打开了。这个人就是阿尔伯特.爱因斯坦。
爱因斯坦的一小步，却是人类文明的一大步，从此以后人类文明将义无反顾的走向宇宙文明。人类目前所面临的危机和纷争都只是迈向宇宙文明的过度和插曲，人类用非凡的勇气通过爱因斯坦开启的宇宙之门去感受那浩瀚无边、精彩绝伦的宇宙空间。
爱因斯坦发现相对论是人类的幸运，但对相对论的证明更需要人类的勇气和智慧。
1919年英国天文学家爱丁顿用五年的时间抓拍到宝贵的五分钟日全食照片，证明了相对论推导出的:当光线通过引力场的时候，路线会发生弯折的理论。
从1961年建成第一台正负电子对撞机开始，人类不断升级建造了质子对撞机、质子-反质子对撞机、电子-质子对撞机、电子直线对撞机、大型强子对撞机和相对论重离子对撞机，这些努力证明了粒子加速时质量会增大，速度越大所需能量越大，当速度趋近光速时，质量变得趋近无穷大，所以人类无法把粒子加速到光速。现在的所有尖端物理都是建立在相对论与量子物理之上的。
为了证明引力波的存在，人类从最开始的用大型铝制共振棒的长度变化来探测引力波，到迈克尔逊干涉仪的发明，再到激光干涉法探测引力波。从1990年开始建设LIGO探测器到2002年建成，接着是9年一无所获的探测，又再次进行升级将灵敏度提高十倍后，终于在2015年9月14日第一次探测到了引力波。人类花了50年的时间去确定时空结构中的涟漪，为研究宇宙打开了新的窗口，并迎接引力波天文学的到来。
为了找到证明相对论的直接证据，人类建造了哈勃太空望远镜并于1990年成功的将其发射到高度为585公里 到615公里，轨道倾角为28.5°的轨道上。哈勃太空望远镜可是一台主镜直径2.4米、身长12.8米、重达11吨的大型仪器，为了在地球一边绕太阳公转一边自转的情况下持续瞄准同一目标，人类为哈勃配备了高超的“反作用轮”、“陀螺仪技术”和精细导星传感器。反作用轮实现了上下前后左右的三轴控制，6个以每分钟19200转速度转动的陀螺仪产生的惯性抵抗了望远镜方向的变化，3个精细导星传感器使得哈勃可以精准地确认自己的空间位置，保证聚焦点的稳定。从此人类可以看向几十亿光年外的宇宙，开启了宇宙的时间旅行，除了壮观的宇宙照片，哈勃太空望远镜还发现了暗物质的存在，并帮助人类绘制了暗物质的分布图。
为了看到更远更清晰的宇宙，人类建造了詹姆斯.韦伯太空望远镜并于2021年12月25日成功发射升空，于2022年1月24日顺利进入围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道，位于日地连线上、地球外侧约150万公里处。詹姆斯·韦布空间望远镜的质量为6.2吨。主反射镜由铍制成，口径达到6.5米，面积为哈勃太空望远镜的5倍以上，能在近红外波段工作、能在接近绝对零度（零下273.15摄氏度）的环境中运行。从它拍摄的第一张照片中可以看到从恒星诞生地到迄今为止最深的宇宙视野，它捕捉到了数千个遥远星系，还有来自古老星系的光斑在 130 亿年后到达我们这里闪耀着的光芒，让我们现在比以往任何时候都更远、更深、更清楚地看到了太空。
黑洞是相对论最早推导出的宇宙现象之一，也是广义相对论最主要的预言，人类对此深信不疑，但却从未见到它的真容。我们无数次的想象它，推测它，每一个关于黑洞研究的新进展都能引起人们的关注，可以说每个人都对这个连光都无法逃脱、没有时间和空间概念的地方编织了无数的想象。星际穿越里面展现的黑洞场景配上主题曲Cornfield Chase，让人们身临其境，热泪盈眶。经过一百年不懈的努力，终于在2017年4月，人类想到了拍摄黑洞的办法，就是在全世界选取八台天文望远镜“组合”起来形成一个口径如地球大小的“虚拟”望远镜，通过事件视界望远镜 (EHT) 合作拍摄黑洞，并从观测数据中提取图像。经过两年的数据处理，在2019年4月10日，人类终于看到了黑洞的真实影像，照片“主角”是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞，其质量是太阳的65亿倍，距离地球大约5500万光年。
虽然人类已经能看到130亿年前的宇宙，但人类的足迹目前还止步于月球，下一个人类将要踏上的行星是火星，而在更遥远的未来，人类要去拥抱那满天的星辰，到达目光所及的浩瀚宇宙。
爱因斯坦的相对论开启了人类探索宇宙的征程，这是充满未知与风险的征程，但人类的勇气会无惧前方的黑暗，勇敢的迈向宇宙深处，去实现人类文明的跨越。