廣義相對(duì)論是物理學(xué)家阿爾伯特-愛因斯坦對(duì)引力如何影響時(shí)空結(jié)構(gòu)的理解。愛因斯坦于 1915 年發(fā)表的這一理論擴(kuò)展了他 10 年前發(fā)表的狹義相對(duì)論。狹義相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間密不可分，但該理論并不承認(rèn)萬有引力的存在。據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)稱，愛因斯坦在這兩篇論文發(fā)表的十年間確定，質(zhì)量特別大的物體會(huì)扭曲時(shí)空結(jié)構(gòu)，這種扭曲表現(xiàn)為引力。

一、理解廣義相對(duì)論

要理解廣義相對(duì)論，首先要從萬有引力說起，即兩個(gè)物體相互產(chǎn)生的吸引力。艾薩克-牛頓(Isaac Newton)爵士在他制定三大運(yùn)動(dòng)定律的同一本著作《原理》中量化了萬有引力。

美國(guó)國(guó)家航空航天局格倫研究中心(NASA Glenn Research Center)稱，兩個(gè)物體之間的引力取決于各自的質(zhì)量和相距的距離。當(dāng)?shù)厍蛑行陌涯憷蛩鼤r(shí)，你的質(zhì)心也在拉回地球。但是，質(zhì)量更大的物體幾乎感覺不到來自你的拉力，而質(zhì)量小得多的你卻發(fā)現(xiàn)自己在同樣的力的作用下牢牢扎根。然而，牛頓定律假定重力是物體與生俱來的一種力，可以作用于一定距離。

據(jù)《連線》報(bào)道，愛因斯坦在他的狹義相對(duì)論中確定，物理定律對(duì)所有非加速觀察者都是相同的，他還證明，無論觀察者以何種速度行進(jìn)，真空中的光速都是相同的。

因此，他發(fā)現(xiàn)空間和時(shí)間交織成一個(gè)單一的連續(xù)體，即時(shí)空。對(duì)于一個(gè)觀察者來說在同一時(shí)間發(fā)生的事件，對(duì)于另一個(gè)觀察者來說可能發(fā)生在不同的時(shí)間。

愛因斯坦在計(jì)算廣義相對(duì)論的方程時(shí)，意識(shí)到大質(zhì)量物體會(huì)造成時(shí)空扭曲。想象一下，在蹦床中心放置一個(gè)大物體。該物體會(huì)向下壓入織物，使其產(chǎn)生凹陷。如果你試圖在蹦床邊緣滾動(dòng)一個(gè)彈珠，彈珠就會(huì)向內(nèi)螺旋形飛向身體，其牽引力與行星引力牽引太空中的巖石的方式基本相同。

二、什么是廣義相對(duì)論?

廣義相對(duì)論是一種關(guān)于空間和時(shí)間的物理理論，它有著優(yōu)美的數(shù)學(xué)描述。根據(jù)廣義相對(duì)論，時(shí)空是一個(gè)四維物體，它必須服從一個(gè)方程，即愛因斯坦方程，該方程解釋了物質(zhì)如何彎曲時(shí)空。

三、廣義相對(duì)論解釋了什么力?

廣義相對(duì)論解釋了引力，在這一理論中，引力不再是真正的 "力"。引力場(chǎng)來自廣義相對(duì)論的描述，是彎曲時(shí)空的結(jié)果。

四、廣義相對(duì)論是何時(shí)建立的?

廣義相對(duì)論由阿爾伯特-愛因斯坦于 1915 年建立，愛因斯坦方程的第一個(gè)解在 1916 年初就已找到。

五、廣義相對(duì)論被證實(shí)了嗎?

到目前為止，廣義相對(duì)論已經(jīng)通過了所有的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，但當(dāng)量子力學(xué)(極小粒子理論)的影響成為主導(dǎo)時(shí)，廣義相對(duì)論的適用性就會(huì)被打破。

光線在大質(zhì)量天體（如黑洞）周圍發(fā)生彎曲，使其成為一個(gè)透鏡，透視其背后的物體。天文學(xué)家通常使用這種方法來研究大質(zhì)量天體背后的恒星和星系。

據(jù)歐洲航天局（ESA）稱，愛因斯坦十字星是飛馬座的一顆類星體，是引力透鏡的一個(gè)極好例子。我們看到的類星體是大約 110 億年前的樣子；它背后的星系距離地球大約 10 倍。由于這兩個(gè)天體如此精確地排列在一起，類星體的四幅圖像出現(xiàn)在銀河系周圍，這是因?yàn)殂y河系的強(qiáng)大引力使類星體發(fā)出的光線發(fā)生了彎曲。

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