殊宇

爱因斯坦提出“时空弯曲”是因为牛顿等万有引力定律并不完美，牛顿只知道小质量天体会绕大质量天体旋转，把这种现象归结为引力的作用，但是牛顿并不知道引力是怎么产生的。

爱因斯坦广义相对论中的物质和时空是紧密联系在一起的，物质决定时空如何弯曲，时空决定物质如何运动，而牛顿认为时空是绝对的，几百年来绝对时空观都统治着人类。

平常解释相对论中的“时空弯曲”的时候，为了生动形象往往是把太阳系描绘成一个二维平面，太阳巨大的质量导致平面向下凹陷，进而地球才回绕着太阳转。

但是我们的空间是三维的，也就是说这种时空弯曲是体现在所有的方向上的，并不是垂直向下，所以时空弯曲其实被称为时空扭曲才合适。

想要观测到时空弯曲就必须看的足够远才行，哈勃望远镜拍摄到的遥远星系有一部分都是通过“引力透镜”来完成的，也就是说遥远星系发出的光被其路上的其他大质量天体的“时空扭曲”而形成了类似于放大镜一样的效果，人们用引力透镜来发现更遥远的天体。

宇宙探索未解之迷

爱因斯坦把引力解释为时空弯曲，这确实是思想上的一大飞跃。那么，爱因斯坦为什么会提出这样的想法呢？

在狭义相对论提出之后不久，爱因斯坦发现，万有引力定律不符合相对性原理，表明这个引力理论是有局限性的。由于任何质量的物体做自由落体运动，它们的运动规律都是一样的，这与物体的质量和组成没有任何关系。爱因斯坦想到，引力在本质上或许就不是力，而其实是几何效应。

这个思想上的突破，最终促使爱因斯坦创立了一种与万有引力定律不同的引力理论——广义相对论。在广义相对论看来，质量体弯曲了空间，导致物体会沿着弯曲空间运动，这样就产生了引力作用。

至于三维空间是如何弯曲的，为了便于理解，一般都以二维平面作为示例。想象一张平坦的二维平面，其中有重物压在上面，导致平面被弯曲。如果有其他物体靠近这个弯曲空间，它就会沿着其中的空间路径运动。如果用三维空间来表示空间弯曲，应该是下图这样子：

爱因斯坦的想法非常成功，因为广义相对论的很多预言，比如引力透镜效应、引力波，最终都被高精度实验的所证实。

火星一号

广义相对论中的“时空弯曲”一点都不荒谬，只不过离普通人的常识略微有点远而已。但实际上也并不算太远，无非就是说时间不是完全均匀的流逝过程，有时候快、有时候慢；空间也一样，尺度也是有变化的，取决于引力场状况。只要真正弄清楚了，就会知道确实就是那么回事。

按一般常识，光是直线传播的，也就是说光走过的路程就是直线。看下图a：

这个图表示的是在人们日常生活环境下仰望星空时的普通常识。但如果在特殊条件下，比如光在传播的过程中路过一个质量非常大的天体，比如太阳，那么情况就会发生变化。如下图b所示：

从图中可知，当恒星发射来的光经过太阳附近时，由于太阳强大引力场的作用，光的传播就会发生弯折。在这种情况下，地面观察者所看到的恒星视位置，也就是光按直线传播所应该出现的位置，与其实际位置并不一样。那么怎么才能知道这一点呢？很好办，就是与不经过太阳时的观察结果对比一下，便可明了。1919年，英国科学家爱丁顿在南非对太阳日食进行观测，就是依据的这个道理。观测结果表明，爱因斯坦所预言的引力场导致时空弯曲，与观测结果完全符合。这就证明了广义相对论的正确性。

当然，这里面不仅仅意味着空间是弯曲的，而是说时间也与空间连为一体都是弯曲的，只用空间弯曲，无法得到正确结果，只有将时空连在一起，才能得到符合观测结果的理论预言。

实际上，整个宇宙包括地球表面，平直时空只是个近似，而弯曲时空才是普遍现象。但在地球表面的日常生活环境下，这种弯曲效应微乎其微，不考虑它的存在也并不会对人们的日常生活有多大影响而已。

一家之言，欢迎拍砖！

国科大王大明

时空弯曲是爱因斯坦广义相对论里的核心理论，是他的一个重大发现。这个发现现在已经被无数的观测事实所证明。

爱因斯坦广义相对论认为，任何物质的存在会对周边的时空产生扰动，这种扰动就是时空弯曲，这种效应在大质量物体周围就会非常明显。

比如一颗大质量恒星，从其旁边经过的任何物体，都会由于时空的弯曲而改变路径，就连光线也不例外。

这个理论很好的解释了万有引力的本质。一个大质量天体扭曲了周边的时空，形成了一个时空漩涡，途径其附近的物质就会被这个漩涡所捕获，只有通过速度才能逃逸或者不掉入漩涡底端，撞向这个天体。

在地球上这种速度就叫做三个宇宙速度，即环绕速度、脱离速度、逃逸速度。其中逃逸速度是相对于太阳而言。

很多年来，天文学家们发现水星近日点存在反常的进动想象，实际观测之比理论观测值差了43秒，这个问题一直困扰着科学家们，无法解释。一直到广义相对论出台后，人们用这个引力弯曲理论，才解开了这个谜团。

相对论关于时空弯曲理论，还预言了许多宇宙天文事件。

爱因斯坦预言，遥远星光穿过太阳边缘时偏转的角度，是牛顿引力理论计算结果的两倍，这个预言被英国天文学家爱丁顿组织的日全食实验所证实。

由于时空的弯曲，爱因斯坦还预言了时间在大引力场中会放慢、光从大质量天体表面发射出来时会产生红移想象等等，这些都得到了精确的验证。

时空弯曲理论还预言了宇宙是动态的，宇宙中存在引力黑洞，后来天文学家们发现了黑洞；大质量天体导致的时空扭曲会产生引力透镜效应，使经过其中的光线被放大，根据这个原理，科学家发现了遥远距离本来不可能发现的恒星；天体运动还会产生引力波，尽管引力波导致的时空涟漪很微弱，但科学家们经过百年努力，还是最终发现和证实了它。

这些世纪预言经过无数科学家们孜孜不倦观察实验，都一一得到了验证，从而越来越证明了相对论理论的伟大。

现在网路上一些对爱因斯坦相对论肆意贬损大言不惭的，基本都是一些愚昧的反智反科学群体。

这些人从来也没有认真的了解过相对论，对相对论的基本内容以及一百年来科学界的实践活动毫不知情，凭着自己一点吃饭拉屎的生活常识就胡说八道。

其实在现代生活中，我们社会文明进步的一切来源都起始于科学家们的发现和发明，其中也不乏相对论的贡献。

不要说宇宙观测和航天活动处处都得遵循相对论一些定律，就是日常生活也到处蕴含着相对论的影子。

比如核能源、核医疗、卫星定位、gps导航等等，这些现代科技里面都有相对论的贡献。

相对论已经成为现代科学的基础理论，没有相对论，现在的很多科学研究就要中断，社会文明进步就会受到挫折。

时空弯曲理论实际上是在牛顿经典力学基础上的一次重大飞跃，它纠正和修正了牛顿万有引力在高速状态下的一些误差，解释了万有引力的本质，为人类对宇宙万物的认识开启了一扇新的窗口。

这就是时空弯曲，时空弯曲本身看不见摸不着，但可以通过其影响发现检测计算出来。根据这个理论，科学界发现了很多没有看到的星体，而且后来都被一一证实。

时空通讯观点，欢迎点评讨论。

时空通讯

其实在常人看来，许多物理现象都是荒缪至极的。常人会认为某些物理规律很抽象，很不可思议，他们崇尚简洁，认为抽象的东西是不靠谱的，这也是民科反智的原因所在！

其实什么是抽象？什么是具象直观？这压根就没有标准，不是因为生活中常见的逻辑就是简洁的，也不是我们很难见到的量子纠缠就是抽象的。这在于我们对生活中信息的接收量远远多于生活之外的信息，习以为常的事物变得不再抽象，不习以为常的事物第一次出现在你面前你会很不自然。

大部分人一辈子可能都不会研究相对论，而大部分人一辈子都非常熟悉人际关系。所以人际关系中的规律就显得比物理规律直观而明了！其实真实的大自然既有生活中的规律，也有大家不常见的自然规律！

我们回归正题，时空弯曲难理解吗？其实一点都不难，听我慢慢道来

如果直接告诉你空间是弯曲的，你肯定会感到无厘头，因为这完全违背直观的生活体验，我们从来没有见过也感受不到弯曲的空间。但是弯曲空间却隐藏在常识知识的推理之中。

即便按照每个人都懂的逻辑进行推理，你也会明白空间弯曲的道理！

其实对时空弯曲的理解一定要明白等效原理。鉴于题主完全不了解这些知识，我就不废话地讲概念了。我尽量通俗化的叙述

我想大家都坐过电梯吧。电梯上下加速的时候，你总是能感受到加速度，有的人甚至会产生心慌的感觉。如果我问你，把你蒙上眼睛，再送到电梯中，你还能感受到自己身处电梯中吗？答案是依旧能，因为你能感受到向下的加速度，你会有失重的感觉。

那我现在问你，怎么才能让你蒙上眼睛也感受不到你此时就处在电梯中呢？

其实很简单，就是让你所在的电梯上升的加速度等于地球表面的重力加速度9.8m/s²。

那好，现在把你的所在的电梯用9.8m/s²的加速度发射到宇宙深空中，并且周围一光年内都没有星体对你造成引力干扰。

因为你所在的电梯和地球有着同样的重力加速度，那么你会站在电梯里不至于飘起来，这感觉就和站在地球表面一样。 那么试问：你怎么判断你是站在地球上，还是在太空中以9.8m/s²的垂直于电梯底部向上加速运动呢？

答案就是：只要你不看电梯外面的景象，你是无法察觉你到底身处宇宙中还是在地面上。

如果这个时候，你用一个红光笔，平行于电梯底部照射在电梯内壁上，这光线在你看来没有任何改变。倘若地球上的人能观察到电梯内部的情况，那么地球人看到的这条光线就是弯的！

为什么呢？

因为这束光线是在电梯内部发射的，电梯还有向上的加速度，而光线还有水平于电梯底部速度(也就是光速)，这就像是高中学的抛物线一样。

其实电梯里的人也有质量，地面的人也有质量，不过一个是在以重力加速度飞行，一个是在地球的引力场上，其实他们的质量是相同的，前者就是惯性质量，后者就是引力质量。因为前者可以通过F=ma算出质量，后者可以通过万有引力公式算出质量。

所以这就告诉我们，不要在意引力质量和惯性质量的区别

天文数据告诉我们：光线在经过太阳周围会发生弯曲。但是你可以认为这个太阳不存在，把太阳的引力替代成其表面加速度就行。所以这时候的光线就有一个前进的光速和垂直前进方向的加速度，所以光线会弯曲。

是不是这样理解一下就明白为什么光线经过太阳会弯曲了，就好像是空间弯曲了一样。其实空间只是一个宽泛的概念，它是通过物质的分布来体现出的。物质在引力场周围普遍会弯曲，也就证明空间是弯曲的。其实时间和空间是一个整体，空间弯曲了，时间也必然弯曲。

这就是时空弯曲，天体质量越大，引力就越大，其时空弯曲越显著。所以飞船在经过黑洞视界外的时候，时间会相对于地球过得很慢！

科学认识论

有个学生向我提出了一个简单问题：一颗龙眼果，它的中心是核，核外是透明的果肉，果肉外包着薄薄的衣，衣的外套是壳，壳的外面是什么呢？

这个显浅的问题却包含了宇宙的本质，包含了爱因斯坦的“时空弯曲”相对论，这又是常人认为荒谬至极的理论。

究竟时空是怎么个弯曲样法呢？

比如有一个人在水流湍急的旋涡边游泳，他会感到巨大的吸引力把他拉入旋涡中心，如果他距离旋涡边沿两百米开外，就感觉不到威协了，而在岸边的人却更加逍遥自在的，这是由于时空维度的差异，物质状态不同的缘故。

而引力可以分为质量相向引力和旋涡惯性定向引力两种，牛顿万有引力符合质量相向引力规则，但旋涡惯性定向引力则更适合于爱因斯坦相对论的时空弯曲。

根据广义相对论的推论，宇宙必有一个或多个中心，我们不访假设宇宙的中心就是一个巨大的黑洞，这是曲率趋于无穷大的超流体旋涡运动，这个黑洞的视界之外环绕多许许多多的小型黑洞，这些小型黑洞的吸积盘周围又围绕着无数的恒星，也就是说这些恒星围绕着黑洞弯曲，而恒星周围的分子或离子飘逸层又围着恒星作曲率更小的弯曲，而黑洞遥远处的基本粒子层再围绕着黑洞系统作曲率趋于无穷小的弯曲，而真正的真空是不会发生时空弯曲的，即其曲率为零；这也就是说，质量越大的天体，其周边的时空弯曲的曲率就越大，现代天文学家正是根据这个原理，对经过某天体的光线的曲率进测定，进而算出该天体的质量的。

严格地说，宇宙是虚实多维空间，也是分层多维空间，再加上运动与时间，就是现实的宇宙时空，开始说的这颗龙眼果也是“时空弯曲”的体现。

微基因衍光子

时空弯曲是广义相对论中提到的内容。时空分开解读就是时间与空间，而它们正好也是一体的。

广义相对论中提到，具有一定质量的物体可以扭曲它周围的时间与空间，而扭曲程度的大小可以用时空曲率来表示。

做个形象一点的比喻，宇宙原本的时空就像一个无限伸张的弹力床，此时放置一个具有一定质量的天体在上面，那么很自然的那块地方将下沉，就好比下面这幅图：

当物体具备的质量越大时，那么下沉的趋势就越明显，它的时空曲率就越大，时间与空间被扭曲得就越厉害。

黑洞正是时空曲率无限大的天体，天文学家史瓦西计算引力场方程时得出来一个解，这个解表明，如果将大量的物质聚集于空间上某一点，那么那个点周围就会出现不可思议的现象。

在这个点的周围会形成一个界面——视界，任何物质包括光线若进入界面之中便无法逃离，后来物理学家惠勒将这种称之为“黑洞”，黑洞由此而来。

黑洞中心周围时空曲率无限高，也可以理解为时空弯曲率，或者弯曲度，就像题目中说得那样，这样你就好理解了吧。

如果还不好理解，就看下面这张图，图中介绍的是位于土星附近的卡西尼号探测器向地球发射信号，信号在太阳巨大质量形成的引力场下明显的发生了延迟，而这正是由于太阳的巨大质量扭曲了它周围的时空的缘故。

一枚游戏科幻迷

时空弯曲是爱因斯坦广义相对论中研究的内容，这种理论认为引力从本质上来说是时空弯曲的外在变现，并不是真实的力。简单的理解就是物质告诉时空如何弯曲，弯曲的时空告诉物质如何运动。

时间如何弯曲？三维空间如何弯曲？我们头脑中的绝对时空观念根深蒂固，认为时间是绝对的，你的时间和我的时间并没有区别。空间是绝对平坦的，想象不出怎样弯曲。

但是我们可以类比一下，把时空看做一张巨大的薄膜，有质量的物质放在上边，会导致这张薄膜出现凹陷，凹陷的越深弯曲的程度越大。
黑洞中的光无法从黑洞射出来，那么光是没有静止质量的，引力如何对它起作用哪？在这里用时空的弯曲就好解释了，光有沿直线传播的性质，在弯曲的时空中它是在黑洞视界内“绕圈圈”，但是如果光有意识它并不会认为自己走的是曲线。它是按照直线走的，只是因为时空弯曲表现出的是走的曲线。

时间的弯曲体现在时间的流逝速度上，时空弯曲程度越大，外在表现引力越大，时间膨胀效应就越明显。也就是说时间流逝速度越慢，因此黑洞视界上的时间几乎是静止的。

前两年被发现的引力波，它的实质上就是时空弯曲的涟漪，没有什么荒谬的。

这里是科学黑洞，欢迎你的关注与点评。

科学黑洞

世人最终一定会明白，爱因斯坦所谓大质量的天体，将宇宙的平面压弯成了曲面的引力理论，就是足见其白痴的荒诞鬼论！而全世界相信爱因斯坦如此说的所谓“科学理解”，纯粹就是自欺欺人的无稽之谈！因为宇宙空间根本就不存在其荒诞想象的所谓平面！在没有重力可言的宇宙空间，更不存在爱因斯坦瞎扯的所谓大质量或小质量的重力问题！因此，想象太阳系中，地球与诸行星受所谓被大质量恒星压出“宇宙曲面”所约束，而围绕太阳转运转的说法，简直就是当世人皆如白痴，愚弄世人的荒诞鬼话！说白了，爱因斯坦就是一个以科学家为名，杜撰虚无鬼扯的游戏者！诚如其自言的，当他思考宇宙时，“仿佛有一阵风暴进入了他的头脑”，与其它的一些所谓科学大师一样，“他们都说过，这些知识不是他们的。而是某种难以理解更为强大而神圣的力量，让他们获取了这些知识，然后贡献给了全世界”等等。从爱因斯坦和一应科学大师的自白不难看出，他们所谓的思绪纷纭，就是形如巫者的“鬼使神差”！别说当年科技手段如此有限，既便是如今人类自吹的科技如此发达，宇宙探索也有所拓展，也没有再出一个半个的所谓科学家，能如爱因斯坦这般的瞎扯蛋！为什么？为什么没有任何科学实证可资其发挥想象的爱因斯坦，却可以“创造”出神一般的理论？究竟是他真是具备了天赋的真知灼见，还是世界因无天赋而好欺骗呢？如果他说的是真理，那爱因斯坦就不会说，他的理论可给20世纪的科学游戏提供理论依据。到了21世纪，人类世界将会有全新的理论取而代之！为什么爱因斯坦要如此说？因为，这就是天赋某种使命意义的人，必然会有所强调的提醒！就象释迦牟尼会强调他所传的佛法，会因为弥勒的到来而彻底湮灭那样，其道理是完全一样的！只是今天冥顽不化的迷信人类，已不可能 真正的明白这里面的道理而已！看看达尔文最终否定自己杜撰的进化论，霍金后半生极力否定自己曾经的黑洞理论，其实，根本就不妨碍那些迷信的信徒，或一味以进化论为凭据而言生命，或继续以霍金自己都否定的黑洞理论，大侃黑洞一样！仿佛，达尔文和霍金，从来就没有彻底否定过自己虚妄杜撰的理论！不能不说，这真是自诩智慧的人类，无不充满滑稽自嘲的地方！今天已是21世纪，人类一定会在这个21世纪里，见证爱因斯坦是怎样如传统意义的圣人，科学定义的泰斗们一样，被现实世界出现的全新事物，一种足以体现究竟真理的事实而彻底否定殆尽的！

我乃天空

“眼见为实，耳听为虚”、“有图有真相”是人们历来判断事物真假的依据。但是，这种依据有时候却并不准确：眼睛看到的、潜意识感觉到的也会是错误的。就比如爱因斯坦的相对论，很多人都觉得不可思议，时空怎么会弯曲？为什么我看不到？

亚里士多德等先贤们想当然地认为两个质量不同的物体，质量大的先落地。这个想当然的理论一直持续了快2000年。直到到伽利略的比萨斜塔实验，才证明了原来质量不相同的物体在同一高度是同时落地的。这就是典型的生活常识和真正的客观存在相矛盾的一个典型例子。而经过此事件和“苹果”事件，牛顿才恍然大悟，物体下坠是引力导致的。自此，牛顿经典引力理论确立了。当大家都认为牛顿经典引力理论是最终的引力理论本版时，爱因斯坦横空出世，提出来了相对论的引力场论，彻底解决了牛顿引力理论不能解决的天文学事件（水星近日点进动问题），而且后续的预言也一一被证实，爱因斯坦的引力理论自此取代牛顿经典引力理论。

爱因斯坦相对论引力场的诡异之处就在于“时空弯曲”。爱因斯坦认为：“引力的本质就是时空的几何弯曲导致的，而这种几何弯曲，是由质量效应导致的”。怎么理解呢？就是时空好似一张看不见的大海绵，而上面的物体会把海绵压弯曲，这种弯曲就是导致引力产生的根本原因。但是，时空却是看的见摸不着的东西，说时空弯曲还真是有点匪夷所思。可是，相对论有关引力的预言及应用又是正确无误的，所以即便你认为再“荒谬”，也得捏着鼻子认了。

就像是电磁场一样，电场和磁场都是物质，可是你却真真实实的看也看不见，摸也摸不着。另外就像暗物质和暗能量，也是完全隐形的。这些“看不见”的物质，并不能因为它们隐形我们就认为不存在。说到这里，有些人可能还是无法想象时空如何弯曲，这里就简单说一下非欧几何。

在欧式几何里面，空间是平整的，过直线外一点有且只有一条直线和此直线平行。但是，在非欧式几何里面，却并不是这样。黎曼几何认定空间中没有两条不相交的直线，而罗氏几何则直接认为过此点存在两条直线和此直线平行。这些“叛经离道”的理论，真实来源于弯曲的时空观。在弯曲的时空里面，原来的欧式几何定理不再成立。而相对论时空观正式在这种扭曲的几何理论启发下提出的

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關鍵字: 牛顿 弯曲 科学