重力和时空。艺术家概念重力探购器B环绕增味的量时空一个四维的字宙游述包括高度，宽度，长度和时间。
图片来源：美国国家航空航天局
科学家们早就知道重力是不寻常的。拿一堆木块，大的和小的，把它们从桌子上扫下来;它们会以相同的速度下落，同时撞到地面。把一块金属粘在它们身上，用磁铁吸引它们，它们会以不同的速度移动。试着用绳子拉它们，你必须用力拉才能使较大的物体加速。为什么引力，而且仅仅是引力，能够自我调节，以同样的速度把一切物体拉向地球?
爱因斯坦以革命性的方式回答了这个问题。根据爱因斯坦的理论，引力不是一种拉物体的力。相反，它是空间和时间的弯曲，是由附近一个巨大物体(如地球)的存在造成的。当有东西经过这个巨大的物体时，它看起来会被拉向它，但实际上，它根本没有被拉。它实际上它沿着与它在真空中移动时相同的直线移动，但由于重力对潜在的“时空”连续体的扭曲，这条直线现在看起来像弯曲的。
弯曲空间:一个简单的类比如果上面的段落没有意义（这是不可能的!)考虑一下下面的类比，它与你更习惯的“弯曲空间”有关：地球表面。假设你在纽约的伊萨卡(康奈尔大学的所在地)，想去意大利的罗马旅行，那里大约在伊萨卡正东，距离地球四分之一的距离。你可能认为去那里最好的方法是向东走，一直往前走，直到你到达罗马，如图中红色的路径所示:
事实上，如果你开始向东走,继续往前走，小心地把一只脚放在另一只脚的前面，你就会走那条蓝色的路。当你到达遥远的东方罗马时，你将在西非的某个地方，接近赤道! (如果你不相信这句话，用个地球仪和根绳子试试。把绳子拉紧，这样绳子就必须是直的，然后把它从东到西穿过纽约。绳子的其余部分将穿过非洲并穿过赤道，就像上面地图上的蓝色路径一样。)
这是怎么回事?没什么太复杂的，真的。众所周知，地球表面是圆的，但当我们试图在二维地图上表示它时，我们必须把它“变平”。在这个变平的过程中，事情变得一团槽，一些实际上是直的线(比如蓝色的路径)看起来是弯的，而一些实际上是弯的线(此如红色的路径)看起来是直的。
来自哈勃的马蹄形爱因斯坦环。什么东西又大又蓝，能绕着整个星系转?引力透镜海市蜃楼。
资料来源：欧洲航天局哈勃太空总署
上图中，一个发光的红色星系(LRG)的引力扭曲了来自更遥远的蓝色星系的光。更典型的情况是，这样的光弯曲导致形成了两个可辨认的遥远星系的图像，但这里的镜头对准的是如此的精确，背景星系被扭曲成一个马蹄形----一个几乎完整的环。由于这种透镜效应在70多年前就被阿尔伯特·爱因斯坦详细地预言过，所以像这样的环现在被称为爱因斯坦环。根据爱因斯坦的理论,同样的事情也发生在大质量物体附近,只有曲率发生在四维空间(我们生活的空间加上一维空间)，而不是二维空间(地球表面)。大型物体附近的空间和时间是“弯曲的”，但我们无法直接感知到这一点， 因为我们只能看到三维的东西。因此，我们大脑假设空间是平坦的，在这个假设的过程中 ,事情就搞砸了 。实际上沿着直线运动的物体，在我们脑内构造的“地图”中，会出现沿着曲线运动的物体，并被附近巨大的物体所拉。
一旦你习惯了，这种看待重力的新方法实际上是非常自然的！你见过宇航员在环绕地球的轨道上吗?它们看起来像被什么东西拉着吗? 不，他们不是。他们体验着失重，如果他们不往窗外看地球，他们可以合理地推断出他们的飞船漂浮在远离地球引力的真空中。根据爱因斯坦的理论，这是一个非常合理的结论，因为这两种情况是等价的！无论是在太空中漂浮，还是绕地球运行，宇航员都沿着同一条直线运动。事实上，我们也可以体验失重，如果不是因为地球表面阻止我们沿着直线下降到地球中心的话。爱因斯担说，我们感觉到的不是重力，而是地面在我们的脚上向上推。
弯曲空间和时间的影响
