1905年，愛(ài)因斯坦完成了狹義相對(duì)論，狹義相對(duì)論無(wú)法將牛頓提出的萬(wàn)有引力納入進(jìn)去。牛頓認(rèn)為，兩個(gè)物體無(wú)論距離有多遠(yuǎn)，萬(wàn)有引力都能夠瞬間傳播，就是說(shuō)萬(wàn)有引力傳播的速度是無(wú)限大的。而愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論認(rèn)為任何信息的傳播速度都無(wú)法超過(guò)光速。
愛(ài)因斯坦嘗試把引力納入狹義相對(duì)論，在1915~1916年以此為基礎(chǔ)成功的建立起廣義相對(duì)論并發(fā)表。牛頓萬(wàn)有引力認(rèn)為，任何兩個(gè)物體之間都存在互相吸引的力，就是萬(wàn)有引力，萬(wàn)有引力的大小與物體的質(zhì)量和距離有關(guān)。為什么會(huì)產(chǎn)生引力，牛頓沒(méi)能解釋。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論解決了這個(gè)問(wèn)題，廣義相對(duì)論指出：引力是由時(shí)空~時(shí)間與空間彎曲產(chǎn)生的，這種彎曲使得從它旁邊經(jīng)過(guò)的任何物體，包括光線(xiàn)也要因引力改變路徑。
廣義相對(duì)論的時(shí)空彎曲理論，預(yù)言了“引力透鏡效應(yīng)”~遙遠(yuǎn)星系等發(fā)出的光在靠近地球一側(cè)的引力下會(huì)發(fā)生彎曲，看上去會(huì)變形，或者更加明亮，這一現(xiàn)象有聚光的作用，所以通過(guò)引力透鏡有時(shí)候可以看到平時(shí)無(wú)法看到的遙遠(yuǎn)星系。
廣義相對(duì)論認(rèn)為引力是時(shí)間和空間彎曲，也就是說(shuō)，引力不僅導(dǎo)致空間彎曲，還能夠改變時(shí)間的快慢。光線(xiàn)在經(jīng)過(guò)大質(zhì)量星體附近時(shí)，大質(zhì)量星體造成的時(shí)空彎曲，使得經(jīng)過(guò)的光線(xiàn)路徑發(fā)生彎曲，光線(xiàn)的彎曲造成光內(nèi)側(cè)的距離變短，而光速是不變的，光線(xiàn)內(nèi)側(cè)距離的變短意味著光線(xiàn)內(nèi)側(cè)的時(shí)間也相應(yīng)變慢，實(shí)際上引力越大的地方時(shí)間越慢。
1960年，通過(guò)實(shí)驗(yàn)第一次驗(yàn)證了廣義相對(duì)論所說(shuō)的時(shí)間差，在22.6米的高度差內(nèi)，每秒有0.0000000000000024秒的時(shí)間差。2010年，美國(guó)國(guó)立標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所測(cè)出33厘米高度差內(nèi)的時(shí)間差是7000億分之一秒。
現(xiàn)在投入應(yīng)用的GPS~全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確的定位，就是運(yùn)用了廣義相對(duì)論的時(shí)空扭曲定律：GPS衛(wèi)星飛行的速度大約是每秒4000米，根據(jù)狹義相對(duì)論，GPS衛(wèi)星的時(shí)間比地年每天慢120微秒，GPS距離地面大約20000米，受到地球的引力比地面小，根據(jù)廣義相對(duì)論，GPS衛(wèi)星上的時(shí)間比地面快150微秒，所以修正GPS上時(shí)鐘和地面同步每天要修正30微秒的時(shí)差，30微秒的時(shí)間差換算成距離后，如果不和地面同步，帶來(lái)的誤差是大約10000米，如果不修正，誤差如此巨大，GPS也沒(méi)要存在了。
廣義相對(duì)論認(rèn)為當(dāng)時(shí)空彎曲無(wú)限大時(shí)，會(huì)形成一個(gè)連光都會(huì)被吞噬無(wú)法逃脫的區(qū)域，這一天體就是黑洞，也就是說(shuō)廣義相對(duì)論預(yù)言了黑洞的存在。20世紀(jì)70年代，科學(xué)家觀(guān)測(cè)到來(lái)自天鵝座X~1的x射線(xiàn)，第一次證實(shí)了黑洞的存在。黑洞周?chē)奈镔|(zhì)被黑洞巨大的引力吸引，逐漸螺旋下落形成一個(gè)吸積盤(pán)，吸積盤(pán)在高溫下發(fā)x光等射線(xiàn)，所以間接觀(guān)測(cè)到黑洞。
廣義相對(duì)論預(yù)言的時(shí)空的漣漪~(yú)引力波的存在，引力波是指空間伸縮以波的形式向周?chē)鷤鞑サ默F(xiàn)象。廣義相對(duì)論認(rèn)為，黑洞和中子星等超高密度物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致空間波動(dòng)象水面上泛起的波紋那樣向四周擴(kuò)散。黑洞或中子星在合并時(shí)會(huì)發(fā)射強(qiáng)烈的引力波，引力波通過(guò)地球時(shí)會(huì)導(dǎo)致空間的波動(dòng)，波動(dòng)的大小由產(chǎn)生引力波的天體與地球的距離而不同。引力波極其微小，從太陽(yáng)道地球這么長(zhǎng)的距離內(nèi)，一般引力波導(dǎo)致的空間波動(dòng)只有一個(gè)原子大小。
2016年2月11日，美國(guó)引力波探測(cè)站第一次探測(cè)到引力波，證實(shí)了引力波的存在。這次探測(cè)到的引力波是由互相繞轉(zhuǎn)的黑洞逐漸靠近，碰撞合并到一起引發(fā)的，兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別是太陽(yáng)質(zhì)量的36倍和29倍，合并后黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)的62倍。36+29=65，和并后的黑洞是太陽(yáng)質(zhì)量的62倍，兩個(gè)黑洞合并后損失了3個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式，損失的3個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為巨大的能量，以引力波的形式釋放到宇宙空間里。這次探測(cè)到的空間波動(dòng)最大為一毫米的一萬(wàn)億分之一的一百萬(wàn)分之一，引力波波源在大麥云方向，距離地球大約13億光年。
廣義相對(duì)論與狹義相對(duì)論合稱(chēng)“相對(duì)論”，相對(duì)論與量子力學(xué)是構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基石，現(xiàn)代物理學(xué)是人類(lèi)最高智慧的體現(xiàn)，對(duì)于宇宙的探索，人類(lèi)一直在不懈的努力。
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