مع أن الفكرة الأساسية يسهل تخيلها بالبداهة، فإن حل معادلات أينشتاين ليس سهلا، وحتى اليوم بعد مرور قرابة قرن على صياغتها للمرة الأولى، فإنها لا تحل إلا في عدد محدود من الحالات. أبسط المعادلات هي المعادلات التي تخلو من الطاقة-الزخم، وهي الحالة التي ينعدم فيها الانحناء: حيث المكان مسطح. ثمة حلول أيضا يكون فيها الزمكان خاليا من المادة ومع ذلك غير مسطح. ويخالف هذا التوقعات الساذجة لفلسفات القرون الماضية، يمكن أن يحدث هذا في النسبية العامة بسبب حقيقة أن الإشارات تنتشر بسرعة الضوء الثابتة c، وليس على نحو فوري. إذا وقع شيء تسبب في التغير المفاجئ لتوزيع الطاقة، مثل انفجار مستعر أعظم أو انهيار أحد النجوم مكونا ثقبا أسود، فإن موجات الجاذبية سوف تشع نحو الخارج بسرعة الضوء. مجالات الجاذبية نفسها مليئة بالطاقة، ومن شأن التموج المحلي أن يسبب المزيد من تأثيرات الجاذبية على شكل موجات من الطاقة تنتشر نحو الداخل. وإذا أُزيل المصدر المادي الأساسي لموجة الجاذبية، يمكن أن تستمر الموجة في الانتشار. وهكذا يمكن للمرء أن يتخيل منطقة من الكون خالية من المادة، لكن الزمكان الخاص بها يعج بموجات الجاذبية. وهذا كفيل بوأد فكرة الفراغ الخاوي تماما!
تستدعي فكرة «تموجات الزمكان» السؤال عما يعنيه هذا بأي معنى مطلق وكيف يمكن كشف هذه التموجات. مثلما يبث الزلزال موجاته في الأرض، مقلقلًا جيوديسيات الأرض، ستحدث موجات الجاذبية بالمثل تذبذبات في جيوديسيات أي إشعاع من الفوتونات، وفي الفضاء بين ذرات أي أجسام مادية. تشبه تأثيراتها قوى المد والجزر التي تجذب وتدفع أي مادة موجودة إلى أشكال جديدة. مع أ أنه لا توجد سوى تلميحات غير مباشرة فحسب حتى الآن (كما في النجوم الثنائية النابضة)، فإن العثور على أدلة مباشرة تثبت وجود موجات الجاذبية يتصدر برنامج عمل العلماء. ترتبط أجهزة كشف في مختبرات يبعد بعضها عن بعض آلاف الكيلومترات إلكترونيا بغرض إجراء تجربة مترابطة على مستوى هائل تحت مسمى «مرصد التداخل الليزري لموجات الجاذبية». يجري أيضا ربط أجهزة الكشف الموجودة على الأقمار الصناعية المنتشرة انتشارا واسعا في مشروع يحمل اسم «لاقط التداخل الليزري الفضائي». عندما تصدم موجة جاذبية قضيبا يزيد طوله عن الكيلومتر، ينكمش القضيب قليلًا، ربما بمقدار لا يتجاوز حجم الذرة الواحدة. وبانعكاس أشعة الليزر من خلال مرايا، يمكن الكشف عن التغيرات في المسافة على المستوى الذري. من المنتظر نشوء موجات جاذبية عن النجوم المتصادمة والثقوب السوداء والمستعرات العظمى وغيرها من الأحداث الكارثية، ومن المرجو ليس فقط رصد الموجات وإنما تحديد طبيعة مصادرها أيضا. بل يأمل العلماء أيضا في رصد الأصداء الواهية للانفجار العظيم.
بعدما خط أينشتاين معادلاته، أراد أن يرى ما تعنيه بالنسبة للكون، ولعمل ذلك افترض أن الكون متسق في جميع الاتجاهات. وقد أدى هذا إلى استنتاج مذهل: يستحيل أن تظل شبكة زمكان الكون ثابتة متسقة، بل هي قطعا متغيرة. في الواقع كشفت المعادلات أن قوى الجذب الخاصة بكل أجزاء المادة نسبة إلى بقية الأجزاء الأخرى في كل أنحاء الكون اللانهائي غير مستقرة، فأقل انحراف عن التناظر يؤدي إلى الانهيار. راود أينشتاين حلان ممكنان لهذا التناقض؛ أولهما: أن الكون يتمدد، وهو حل أجازته المعادلات، غير أنه في عام 1915 كانت النظرة السائدة تقضي بأن الكون ثابت غير متغير، وعليه اتجه أينشتاين إلى الحل الآخر. أجازت معادلاته، علاوة على قانون التربيع العكسي الشهير للجاذبية، أنه يمكن لقوة الجاذبية أن تحوي مكونا إضافيا تتزايد قوته مع زيادة المسافة على نحو أشبه بالجاذبية المضادة. سيكون مثل هذا التأثير غير جدير بالذكر في ظل الحجم الهائل لمجموعتنا الشمسية أو حتى داخل مجرتنا، لكن في إطار المسافات الشاسعة للغاية بالكون يمكن أن يكون ذا شأن بحيث يعمل على تثبيت الكون. أطلق أينشتاين على هذا «قوة لامبدا» التي يرمز إليها بالرمز الإغريقي Ʌ، والمعروفة أيضا باسم «الثابت الكوني».
حدث في السنوات التالية أمر عجيب؛ أولا: اتضح أن ظهور لامبدا لم يحل المشكلة؛ إذ إن لامبدا لم تجعل الكون ثابتا. وصف أينشتاين هذا باعتباره أفدح خطأ ارتكبه في حياته. كان خطأ فنيا وإخفاقا للحدس أيضا لأنه في خلال سنوات قلائل كشفت ملاحظات إدوين هابل الفلكية أن الكون يحوي مجرات تتحرك مبتعدة بعضها عن بعض. وكلما زاد بعدها عنا، زادت سرعة ابتعادها، وهو ما يتفق مع تصور أن الكون يتمدد. وهذا السلوك هو ما تنبأت به فعليا معادلات أينشتاين قبلما يحاول أن يلغيه من خلال تقديم قوة لامبدا. واستكمالا لمسلسل المفارقات، تقترح الملاحظات الحديثة أن سرعة التمدد تتزايد بالتدريج كما لو أن هناك قوة كونية طاردة تعمل في الخفاء. قد يكون هذا الدليل الأول على أنه توجد حقا قوة لامبدا طفيفة.
الأمر يشبه كما لو كان الفضاء كله مليئا بنوع غريب من الجاذبية المضادة، التي باتت معروفة باسم الطاقة المظلمة. كانت تأثيرات هذه الطاقة غير ظاهرة في الكون المبكر المضغوط، لكن مع تمدد الكون ضعفت قوى الجاذبية بين مجراته التي سارت أكثر تباعدا من أي وقت مضى، حتى إن تأثيرات طاقة لامبدأ الكونية بدأت تسود. يبدو أن هذا الانقلاب في موازين القوى حدث منذ حوالي خمسة مليارات عام.
يوحي المعدل المرصود لتسارع تمدد الكون بأن قوة لامبدا في غاية الصغر، صغيرة أيما صغر حقا؛ فمقارنة بمقياس نيوتن لقوة الجاذبية هي أصغر بحوالي 10¹²⁶ مرات. (ولكي تتصور حجم 1 إلى جواره 126 صفرا، اعلم أن هذا الرقم يتجاوز عدد البروتونات الموجودة في الكون القابل للرصد بأكمله بمليارات الأضعاف). إذا كانت قوة لامبدا كبيرة، شعر المنظرون بشيء من الراحة، ولو لم تكن موجودة على الاطلاق، أي كانت تساوي صفرا، لتوافق هذا مع فهمنا. لكن حقيقة أن كل متر مكعب من الفضاء مليء بالطاقة المظلمة بمقادير شديدة الضآلة، لكن ليس إلى درجة العدم، هي لغز عميق حول طبيعة الفراغ؛ هي «تكلفة» الفضاء الخاوي.