Một loại chân lý phổ quát khác là các định luật bảo toàn, theo đó một
lượng đo được vẫn giữ nguyên bất kể chuyện gì có xảy ra. Ba định luật tối
trọng là bảo toàn khối lượng và năng lượng, bảo toàn mômen động lượng
quay và tuyến tính, và bảo toàn điện tích. Những định luật này có mặt rành
rành trên Trái Đất, và bất cứ nơi đâu ta nghĩ đến – từ lĩnh vực vật lý hạt cho
đến cấu trúc vĩ mô của vũ trụ.
Mặc cho khoe khoang là thế, không phải thứ gì trên thiên đường cũng
hoàn hảo. Thực tế là ta không thể nhìn, sờ, hay nếm cái nguồn của 85% lực
hấp dẫn ta đo được trong vũ trụ. Thứ vật chất tối huyền bí này, mà cho đến
nay ta chưa dò ra được gì ngoại trừ lực hấp dẫn của nó tác dụng lên vật chất
mà ta nhìn thấy, có thể được cấu thành từ các hạt lạ lẫm mà ta chưa khám
phá hay xác định được. Tuy nhiên, một số ít các nhà vật lý thiên văn thấy
không thuyết phục và cho rằng không có vật chất tối – chỉ cần sửa định luật
hấp dẫn của Newton là được. Đơn giản là cứ thêm một ít thành phần vào
mấy phương trình thì mọi thứ sẽ ổn.
Có lẽ một ngày nào đó chúng ta sẽ thấy quả thật định luật hấp dẫn của
Newton cần được điều chỉnh. Như thế cũng tốt thôi. Trước đây điều này đã
từng xảy ra. Thuyết tương đối tổng quát của Einstein năm 1916 đã mở rộng
cái nguyên lý hấp dẫn của Newton theo một cách có thể áp dụng được cho
cả vật thể khối lượng cực lớn. Định luật hấp dẫn của Newton bị gãy đổ khi
đặt trong địa hạt mở rộng này, là địa hạt ông chưa biết đến. Bài học ở đây là
mức độ tự tin của chúng ta xuôi theo một dải các điều kiện mà trong phạm
vi đó, một định luật đã qua kiểm nghiệm và xác minh. Dải đó càng rộng thì
định luật ấy càng mạnh và càng có quyền lực trong việc miêu tả vũ trụ. Đối
với tương tác hấp dẫn ở quy mô đời thường, định luật Newton rất ổn. Nó
đưa ta đến Mặt Trăng rồi chở ta về lại Trái Đất an toàn vào năm 1969. Đối
với lỗ đen và cấu trúc quy mô lớn trong vũ trụ, ta lại cần đến thuyết tương
đối tổng quát. Và nếu bạn chèn khối lượng thấp cùng tốc độ thấp vào
phương trình của Einstein, thì theo nghĩa đen (hay phải nói, theo nghĩa toán
học) chúng trở thành phương trình của Newton – càng có lý do để tăng sự tự
tin vào hiểu biết của bản thân về những gì chúng ta vốn cho là đã hiểu.
