作为时空形状的引力

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“企鹅科普（第一辑）（.shg.tw）”

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作为时空形状的引力

牛顿把引力定义为每个物体对其周围环境所施加的力——这种力就像无形的“橡皮筋”

一样把物体拉到一起。

爱因斯坦对引力的解释则更为深刻。

他认为引力就是空间本身的形状。

任意质量的物体都会让其周围的空间扭曲变形，从而改变该空间中其他物体的运动方式。

假如空间中没有该物体且平坦，那么其他物体的运动方式将截然不同。

更确切地说，爱因斯坦的狭义相对论指出空间和时间必须统一成四维时空，而质量会扭曲其周围的时空。

这种说法十分抽象，方便起见，我们不妨把四维时空看成经过压缩的二维薄片，这样更容易想象出它的拉伸和弯曲。

想象一下，如果在空的蹦床上滚动一个小球，那么小球会沿直线运动。

但如果有人站在蹦床的中央，那么该处会发生下陷，这时再次滚动小球，你会发现它的运动路径发生了偏移，由原来的直线变成了环绕凹陷处的曲线。

如果俯瞰蹦床来观察小球的运动，那么站于其上的那个人好像对小球施加着神秘的吸引力，从而把小球吸了过去。

牛顿对引力的描述就相当于俯瞰小球在蹦床上做曲线运动，而爱因斯坦则是从蹦床（相当于时空）本身的形状出发解释了质量可以使时空弯曲，进而改变物体的运动方式。

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