愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論里就簡(jiǎn)單的公式，給定相對(duì)性原理和光速不變，然后用數(shù)學(xué)和理論去推到的全是你難以接受的。
狹義相對(duì)論咱們說(shuō)了，其實(shí)那時(shí)候的物理學(xué)家已經(jīng)測(cè)好了光速了，知道光是波，但是，所有人都不知道這個(gè)光速的測(cè)定是相對(duì)于什么參考系的呢？
那時(shí)候愛(ài)因斯坦才8歲，科學(xué)家等了18年。
廣義相對(duì)論是怎么回事呢？你想想，那個(gè)牛頓力學(xué)的時(shí)代，你提出相對(duì)論不是要和牛頓力學(xué)搞對(duì)立，而是要解釋牛頓力學(xué)里解釋不了的。
1905年，剛剛發(fā)表了狹義相對(duì)論，愛(ài)因斯坦就已經(jīng)開(kāi)始思考廣義相對(duì)論，用了十年才最終完成。那他想要的是什么呢?
我們知道狹義相對(duì)論的出發(fā)點(diǎn)是“相對(duì)性原理”:一切勻速直線運(yùn)動(dòng)或者靜止的坐標(biāo)系下，物理定律都是一樣的。
現(xiàn)在愛(ài)因斯坦想的就是，為什么非得限制成“勻速直線運(yùn)動(dòng)'呢?為什么“加速運(yùn)動(dòng)就不行呢?物理學(xué)中的速度不但有大小而且有方向，所謂“加速運(yùn)動(dòng)”，就包括了像圓周運(yùn)動(dòng)、拐彎、變速等等各種運(yùn)動(dòng)。有了一個(gè)加速度，就可以描寫(xiě)所有“瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)”了。
所以愛(ài)因斯坦說(shuō)，我能不能把相對(duì)性原理再推廣一下，改成：在所有的坐標(biāo)系下，物理定律都是一樣的。
牛頓的學(xué)說(shuō)被反復(fù)被證明是真理?？墒桥ｎD的學(xué)說(shuō)只能處理宏觀世界，引力只能處理宏觀力，宏觀物體運(yùn)動(dòng)可以拿引力來(lái)解釋?zhuān)轿⒂^現(xiàn)象出現(xiàn)，也就是有了微觀世界的新信息增量，比如法拉第發(fā)現(xiàn)電磁現(xiàn)象，麥克斯韋做出電磁場(chǎng)方程。這個(gè)時(shí)候微觀世界的運(yùn)動(dòng)，拿引力無(wú)論如何無(wú)法解釋?zhuān)驗(yàn)橐π枰|(zhì)量極大的物體才會(huì)發(fā)生，引力在物理學(xué)四力中是一個(gè)最弱的力。
大家想諾大的一個(gè)地球所具有的引力，居然抵擋不住，當(dāng)然這個(gè)說(shuō)法不準(zhǔn)確，一個(gè)磁鐵所具有的電磁力，你把一串鑰匙扔在地上，你拿磁鐵可以把這個(gè)鑰匙提起到地面以上，引力就如此之微弱。這樣微弱的力怎么能夠解釋微觀世界的粒子運(yùn)動(dòng)呢？
相對(duì)論的出現(xiàn)是因?yàn)橛盟{(diào)整時(shí)空的方式，可以有效地解釋宏觀世界運(yùn)動(dòng)和微觀世界運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一作用原理。
愛(ài)因斯坦的學(xué)說(shuō)出現(xiàn)，它不能完全否證牛頓學(xué)說(shuō)在宏觀領(lǐng)域的匹配和正確，它不能完全否證這一點(diǎn)。
愛(ài)因斯坦必須要搞明白“引力”
讓愛(ài)因斯坦取得突破的首先是這么一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)。想象你站在一個(gè)像電梯一樣的長(zhǎng)方形的封閉飛船里。在你腳下有個(gè)火箭，給你提供一個(gè)推力，讓你一直向上加速運(yùn)動(dòng)。
你可以想象這種運(yùn)動(dòng)跟勻速直線運(yùn)動(dòng)截然不同。在勻速直線運(yùn)動(dòng)里你是自由的，但是加速運(yùn)動(dòng)里你會(huì)感到一個(gè)力。我們坐車(chē)的時(shí)候都有過(guò)這種感覺(jué)，車(chē)一加速，你會(huì)有一個(gè)推背感。
那么愛(ài)因斯坦就問(wèn)，我在飛船上做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，感受到火箭的推力，這種感覺(jué)，和我站在地面感受到地球的引力，有什么區(qū)別嗎?
地球引力給我們的感覺(jué)是實(shí)實(shí)在在的。你站立的時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)覺(jué)得累，就算躺在床上，后背也會(huì)有一個(gè)壓力?？墒窃陲w船上也是這樣，加速會(huì)給你一個(gè)推力的感覺(jué)。
在地面，如果我讓一個(gè)小球自然下落，它在引力作用下會(huì)越落越快，加速?zèng)_向地面?？墒俏以诨鸺镆彩沁@樣，我放開(kāi)小球，小球就自由了，但是火箭在往上走，火箭的地板會(huì)加速?zèng)_向小球，在我看來(lái)，這完全等同于小球加速?zèng)_向地面。
一個(gè)是加速向上的火箭里，一個(gè)是站在地面靜止。牛頓會(huì)認(rèn)為這完全是兩回事，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一樣，受力情況也不一樣。前者你只受到火前的推力，后者你同時(shí)受到地球的引力和地球的推力。
但是愛(ài)因斯坦說(shuō)，我在飛船內(nèi)部做實(shí)驗(yàn)，明明觀測(cè)不到任何變化。
我們?cè)倏匆粋€(gè)思想實(shí)驗(yàn)。愛(ài)因斯坦想的原始版本是，想象你在一個(gè)電梯里，電梯突然同失控，以自由落體的形式往下墜落，你想想那是一個(gè)什么曝覺(jué)。
肯定是你會(huì)感到“失重”。這是自由落體。
自由落體運(yùn)動(dòng)中的物體處在失重狀態(tài)。
我們看空間站的視頻，里面的宇航員吃的食物和水都是漂浮著的，這給了很多觀眾一個(gè)誤解，你會(huì)以為是太空沒(méi)有引力。其實(shí)空間站的高度跟地球半徑相比不算什么，太空的引力并不比地面低多少。你在太空之所以感覺(jué)不到引力，是因?yàn)樵谧鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)!
宇航員繞著地球轉(zhuǎn)也好，電梯從高層掉落也好，它們都是自由落體，都會(huì)失重，也都是“加速運(yùn)動(dòng)'。別忘了，速度不但有大小，而且有方向。圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小可以不變，但是方向一直在變，它跟勻速直線運(yùn)動(dòng)有本質(zhì)的區(qū)別。所以，圓周運(yùn)動(dòng)也是一種加速運(yùn)動(dòng)。
那愛(ài)因斯坦問(wèn)，這種運(yùn)動(dòng)中的失重感，跟我在一個(gè)遠(yuǎn)離一切星球、做一個(gè)完全不受外力影響的勻速直線運(yùn)動(dòng)，有什么區(qū)別嗎?
牛頓會(huì)說(shuō)當(dāng)然有區(qū)別!前者是引力作用下的加速運(yùn)動(dòng)，后者是沒(méi)有外力時(shí)的勻速直線運(yùn)動(dòng)!
但是愛(ài)因斯坦說(shuō)，我身處那樣的環(huán)境，不管做什么實(shí)驗(yàn)，都無(wú)法發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別。為什么？
自由落體中所有物體的加速度都一樣呢，為什么？因?yàn)榈厍蛞?duì)所有物體一視同仁。
那為啥會(huì)一視同仁呢?你以前學(xué)高中物理的時(shí)候是先默認(rèn)了一視同仁。我們換一個(gè)方法
牛頓力學(xué)告訴我們，一個(gè)物體受到力，是導(dǎo)致它產(chǎn)生加速度的原因，力=質(zhì)量x加速度。受力帶來(lái)的加速度大小跟這個(gè)物體的質(zhì)量有關(guān)系，對(duì)吧?這個(gè)質(zhì)量，我們先稱(chēng)之為”慣性質(zhì)量”。
牛頓引力公式又告訴我們，每個(gè)物體感受到的地球引力的大小，也跟這個(gè)物體自身的質(zhì)量成正比，對(duì)吧?這里又有一個(gè)質(zhì)量，這個(gè)質(zhì)量，我們先稱(chēng)之為“引力質(zhì)量”
中學(xué)老師一上來(lái)就告訴你“質(zhì)量、質(zhì)量'，可是你想過(guò)沒(méi)有，這兩個(gè)地方出現(xiàn)的質(zhì)量，為什么是一樣的呢?換句話說(shuō)，為什么“慣性質(zhì)量”非得等于“引力質(zhì)量'呢?
這是一個(gè)完全合法的疑問(wèn)。慣性質(zhì)量決定了力怎么給物體帶來(lái)加速度一任何形式的力都可以，電磁力帶來(lái)加速度也是用這個(gè)質(zhì)量算，這里面跟“引力”并沒(méi)有天生的關(guān)系。引力質(zhì)量?jī)H僅是引力的一個(gè)性質(zhì)，決定了一個(gè)物體受到的引力大小，也就是“重量” 。
我們小時(shí)候總是默認(rèn)質(zhì)量就是重量，越重的東西就越不容易推動(dòng)。其實(shí)它們是兩回事。你想想，比如這里有一個(gè)胖子，他的“重量“是個(gè)向下的東西，而你要推他容不容易推動(dòng)，那是一個(gè)水平方向上的。加速度可以是任何力在任何方向的結(jié)果，引力可是只有一個(gè)方向，那這兩者為什么一樣呢?
說(shuō)到這里，有一個(gè)相當(dāng)經(jīng)典的案例，就是傳說(shuō)中的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，伽利略證明了一輕一重兩個(gè)鐵球從高處落下來(lái)是同時(shí)著地一也就是說(shuō)， 引力給它們的加速度完全一樣，引力，很尊重小球的“慣性質(zhì)量”。
伽利略當(dāng)年論證為什么兩個(gè)鐵求必須同時(shí)著地，用了一個(gè)反證法。他說(shuō)如果是越重的物體下落得越快，那我們可以把一個(gè)輕的鐵球和一個(gè)重的鐵球粘在一起，一方面，輕的鐵球應(yīng)該拖慢重的鐵球，現(xiàn)在的下落速度應(yīng)該比重的鐵球更慢一些;可是另一方面，現(xiàn)在你得到了一個(gè)更重的大鐵球啊，應(yīng)該下落更快才對(duì)啊?這個(gè)矛盾表明，鐵球的下落速度應(yīng)該跟輕重?zé)o關(guān)。
伽利略這個(gè)論證其實(shí)站不住腳。伽利略默認(rèn)了引力給加速度的時(shí)候“只看重量，或者說(shuō)，引力給重量的時(shí)候只看它們的加速性能?？墒且{什么這么干?
慣性質(zhì)量正好等于引力質(zhì)量這件事，現(xiàn)代物理學(xué)家脂給的最好解釋?zhuān)儗偾珊?。物理學(xué)家在真空中精確測(cè)量過(guò)兩個(gè)鐵球是不是同時(shí)落地的，在月球上都做過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果都是慣性質(zhì)量精確地等于引力質(zhì)量。我們不知道為什么這個(gè)世界是這樣的，但是它就是這樣的。
在任何局部實(shí)驗(yàn)中，引力和加速運(yùn)動(dòng)無(wú)法區(qū)分。
這句話叫做“等效原理”，它等于就是說(shuō)“慣性質(zhì)量=引力質(zhì)量'。愛(ài)因斯坦說(shuō)別問(wèn)為什么了，這個(gè)世界就是這樣的。
在一個(gè)封閉的房間里,你說(shuō)你正在地面待著享受引力，我可以說(shuō)你其實(shí)是在一個(gè)加速運(yùn)動(dòng)的火箭里。你說(shuō)你正在引力的作用下享受自由落體，我可以說(shuō)你其實(shí)是處在一個(gè)不受任何引力影響的勻速直線運(yùn)動(dòng)。
愛(ài)因斯坦說(shuō)，只要這個(gè)房間的尺度不是超級(jí)大，你說(shuō)的和我說(shuō)的就沒(méi)區(qū)別。
那我們?cè)傧胂?，引力到底是個(gè)什么東西。站在地面上，你能切切實(shí)實(shí)感到引力的存在。可是只要你隨便做個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)，引力對(duì)你就不存在。
一個(gè)東西如果是真實(shí)的存在，它怎么可能在靜止坐標(biāo)系下看就有，在一個(gè)加速坐標(biāo)系下看就沒(méi)有了呢?愛(ài)因斯坦的新要求可是物理定律不管在什么坐標(biāo)系下都一樣。
我們的結(jié)論就只能是，引力這個(gè)東西，其實(shí)是個(gè)幻覺(jué)。
時(shí)空是可以彎曲的
我們學(xué)習(xí)的平面幾何，三角形內(nèi)角和180度，兩點(diǎn)之間線段最短，兩條平行線一定不會(huì)相交，但這都是平面幾何，是二維的，但是現(xiàn)實(shí)，尤其是宇宙中，卻不是如此的，螞蟻在地球儀上爬行，我們會(huì)覺(jué)得那是一個(gè)三維的球面，因?yàn)榈厍騼x是三維的，螞蟻也是有體積的它也是三維的，所以這是一個(gè)三維模型，可是實(shí)際在螞蟻的世界里，它是無(wú)法離開(kāi)這個(gè)二維的球面，它只能在這上面爬行，除非它不想活了跳下去，它的定位只需要一個(gè)經(jīng)度和緯度就能描述地球儀上的精確位置，所以球的表面是一個(gè)二維的，只不過(guò)不是那么的平而已，是一個(gè)彎曲的球面，可以類(lèi)比著想想地球。這是數(shù)學(xué)家思考問(wèn)題的角度。
我們生活的空間是三維的，如果把時(shí)間算作一維的話，這叫做四維時(shí)空，記住，是時(shí)空不是空間，四維時(shí)空的彎曲，彎曲的不僅是空間還有時(shí)間，相信聽(tīng)過(guò)宇宙課堂里穿越那兩期節(jié)目會(huì)明白的。
我們?cè)谏钪心苷业酵耆钡木€嗎？你說(shuō)能啊，精確的畫(huà)一條直線沒(méi)問(wèn)題，但是你放大會(huì)發(fā)現(xiàn)，它不是直的，你說(shuō)光是走直線的，但是在介質(zhì)中光會(huì)不斷的反射和折射，也就是偏折，路程增加了。如果非要找直線，那北京去紐約的不應(yīng)該是飛機(jī)飛最短的航線，而是地下隧道了，所以沒(méi)有完全直的線，只有比較起來(lái)最直的線。
對(duì)于球面來(lái)說(shuō)，兩點(diǎn)之間走最短的是“大圓”也就是圓心正好是球心的那個(gè)圓。
數(shù)學(xué)家黎曼——就是提出“黎曼猜想'的那個(gè)黎曼，早在1854年就已經(jīng)把復(fù)雜曲面的這些數(shù)學(xué)研究出來(lái)了，我們現(xiàn)在稱(chēng)之為“黎曼幾何'。黎曼幾何是彎曲空間中的幾何學(xué)，也是廣義相對(duì)論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)!在!黎曼幾何里，兩條“平行”的測(cè)地線可以相交也可以越分越遠(yuǎn)，三角形的內(nèi)角之和可以大于也可以小于180度，你看多了就習(xí)慣了。
這些基本.上就是你理解廣義相對(duì)論所需要的數(shù)學(xué)。
廣義相對(duì)論
第一：一個(gè)有質(zhì)量的物質(zhì)，會(huì)彎曲它周?chē)臅r(shí)空。這叫”物質(zhì)告訴時(shí)空如何彎曲”。
第二：在不受外力的情況下,一個(gè)物體總是沿著時(shí)空中的測(cè)地線運(yùn)動(dòng)。這叫”時(shí)空告訴物質(zhì)如何運(yùn)動(dòng)”。
這里邊根本沒(méi)有引力的事兒,根本不需要引力。你聽(tīng)著奇怪吧，四大作用力最弱的是引力，你現(xiàn)在說(shuō)引力不存在？我們之前講黑洞的時(shí)候是拿引力說(shuō)話，現(xiàn)在又說(shuō)沒(méi)有引力了，接下來(lái)要重新帶你去理解引力是什么。
這個(gè)畫(huà)面是這樣的。你把時(shí)空想象成一-個(gè)二維的蹦床。本來(lái)蹦床是平的,你往上面放幾個(gè)球，蹦床上有球的地方周?chē)妥兂蓮澢牧?，這幾個(gè)球，彎曲了各自周?chē)臅r(shí)空。
地球?yàn)槭裁蠢@著太陽(yáng)轉(zhuǎn)?牛頓認(rèn)為那是因?yàn)樘?yáng)對(duì)地球有個(gè)引力。但是廣義相對(duì)論說(shuō)，地球根本不知道太陽(yáng)在哪里，只是因?yàn)樘?yáng)把時(shí)空彎曲得比較厲害，地球是根據(jù)自已所在時(shí)空的測(cè)地線運(yùn)動(dòng)而已。
就好像蹦床上的小球可以繞著大球滾動(dòng)，而你知道大球并沒(méi)有吸引小球，那只是因?yàn)楸拇泊笄虻闹車(chē)袀€(gè)凹陷!為什么有引力，是因?yàn)槲覀兛吹搅撕暧^的效果是地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，所以覺(jué)得有個(gè)東西吸引著地球，所以叫這個(gè)宏觀效果是引力，這個(gè)時(shí)空觀里，我們沒(méi)有把空間想象成物質(zhì)，而是以為空間是“無(wú)”。
同樣的時(shí)空，每個(gè)物體的速度不一樣，它看到的和遵循的測(cè)地線也不一樣。有的物體會(huì)直接掉向太陽(yáng),有的會(huì)繞著太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，有的擦肩而過(guò)，這些都只不過(guò)是在沿著自己的測(cè)地線運(yùn)動(dòng)而已。
當(dāng)然，每個(gè)有質(zhì)量的物體在彎曲時(shí)空中運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也在彎曲著自己周?chē)臅r(shí)空，只是彎曲的程度不同。時(shí)空的形狀由所有這些物質(zhì)共同決定，然后所有物質(zhì)都沿著自己周?chē)鷷r(shí)空的測(cè)地線運(yùn)動(dòng)。
我們用蹦床打比方是不得已而為之，物質(zhì)彎曲時(shí)空并不是像小球在蹦床上往下'壓'的結(jié)果，是自然地彎曲周?chē)蟹较蛏系臅r(shí)空，不是簡(jiǎn)單的像蹦床一樣壓出的凹陷。而且請(qǐng)注意，被彎曲的不僅僅是空間，還有時(shí)間，所以穿越的辦法有兩個(gè)，就是在引力比較大的或者現(xiàn)在我們知道了廣義相對(duì)論就可以說(shuō)是“凹陷”“被扭曲”的時(shí)空程度比較大的地方去呆一會(huì)，你就會(huì)跨越時(shí)間了。而狹義相對(duì)論里說(shuō)的是什么，是你坐在接近光速的飛船里，你的時(shí)間會(huì)變慢，這樣也能穿越時(shí)間，這是在不同尺度上的。
說(shuō)到這里我還要澄清一點(diǎn)。 既然高速運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量會(huì)增加，那多出來(lái)的質(zhì)量會(huì)不會(huì)也會(huì)彎曲空間呢?答案是不會(huì)的。廣義相對(duì)論里邊說(shuō)的物質(zhì)彎曲空間，你可以理解成是物質(zhì)的“靜止質(zhì)量“在彎曲空間，靜止質(zhì)量是所有坐標(biāo)系都同意的不變量。時(shí)空的內(nèi)在幾何形狀是絕對(duì)的，但是時(shí)空在不同的坐標(biāo)系有不同的樣子。
廣義相對(duì)論就這么簡(jiǎn)單。
你可以說(shuō)沒(méi)有引力，引力不過(guò)是彎曲時(shí)空的宏觀效果，但是因?yàn)樽饔眯Ч诤暧^上看是一樣，所以用引力這個(gè)詞等同于彎曲時(shí)空的宏觀效果是不得已的辦法，愛(ài)因斯坦提出“等效原理”，即引力和慣性力是等效的。。引力只能是在大尺度上才看得到。局部是沒(méi)有引力的。就好比你離得很遠(yuǎn)去看一個(gè)平面，它是非常平整的，但是你離得近一看，它是有很多小坑的，所以局部的測(cè)地線是很直很直的，局部就不存在引力。
以前上物理課，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，光滑的平面，沒(méi)有摩擦力，沒(méi)有外力，物體是會(huì)一直勻速直線運(yùn)動(dòng)的，所以我們知道勻速直線運(yùn)動(dòng)和靜止沒(méi)有什么區(qū)別，都是自然運(yùn)動(dòng)。
愛(ài)因斯坦現(xiàn)在說(shuō)：一切沿著測(cè)地線的運(yùn)動(dòng)都是自然運(yùn)動(dòng)。
我們可以想象，在太空中找一個(gè)周?chē)浅？諘纭](méi)有任何星體的地方，這里的時(shí)空是平直的，測(cè)地線是完美的直線，所以沿著測(cè)地線運(yùn)動(dòng)正好就是勻速直線運(yùn)動(dòng)。
那如果時(shí)空是彎曲的,宇航員就會(huì)繞著地球轉(zhuǎn)，失控的電梯就會(huì)直接掉下去，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)其實(shí)都是自由落體，都是非常本分地沿著自己的測(cè)地線運(yùn)動(dòng)!所以它們雖然有加速度，但是仍然是自然運(yùn)動(dòng)。
自由落體，跟勻速直線運(yùn)動(dòng)，跟靜止，沒(méi)有任何區(qū)別。你在其中一個(gè)封閉的實(shí)驗(yàn)室里不管做什么實(shí)驗(yàn)，都無(wú)法把它們區(qū)別開(kāi)來(lái)。愛(ài)因斯坦說(shuō)它們是一回事，都是沿著測(cè)地線運(yùn)動(dòng)，都是自然運(yùn)動(dòng)。
反過(guò)來(lái)說(shuō)，你站在地面不動(dòng)，站一會(huì)兒就累了，這其實(shí)是一種不自然的運(yùn)動(dòng)。你本來(lái)想沿著測(cè)地線往下掉，可是地板阻止了你。所以自由落體是自然運(yùn)動(dòng)。
為什么引力質(zhì)量正好等于慣性質(zhì)量，為什么一輕一重兩個(gè)鐵球同時(shí)著地?因?yàn)?strong>只要你的質(zhì)量沒(méi)有大到能跟地球相提并論、足以顯著影響周?chē)鷷r(shí)空的形狀，你看到的測(cè)地線就只跟你的初始速度有關(guān),跟你的質(zhì)量沒(méi)關(guān)系!
只要你接受時(shí)空尺寸是相對(duì)的，你就能接受狹義相對(duì)論。只要你接受時(shí)空可以彎曲，你就能接受廣義相對(duì)論。接受了時(shí)空的這兩個(gè)性質(zhì)，什么光速為什么不變、慣性質(zhì)量為什么等于引力質(zhì)量，引力到底是不是真實(shí)的存在、超距作用....這些麻煩事兒就都沒(méi)有了。
狹義相對(duì)論（特殊相對(duì)論）和廣義相對(duì)論（一般相對(duì)論）的區(qū)別就是:狹義相對(duì)論中相對(duì)性原理要求的是在平直時(shí)空，也就是在沒(méi)有被扭曲的時(shí)空中推出的結(jié)論，狹義相對(duì)論只能處理慣性參考系，是慣性參考系的相對(duì)性理論，物理概念之間的關(guān)系是一定的。而廣義相對(duì)論可以處理非慣性參考系，是更一般的相對(duì)論性理論，愛(ài)因斯坦提出“等效原理”，即引力和慣性力是等效的。
相對(duì)論是一門(mén)處理特定時(shí)空幾何下物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的理論。如果時(shí)空是平直的，沒(méi)有彎曲，曲率為 0。這時(shí)候可以是狹義相對(duì)論。如果時(shí)空是彎曲的，那就是大尺度上的了，時(shí)空曲率不為 0，這時(shí)候就是廣義相對(duì)論。
狹義相對(duì)論所處理的時(shí)空是廣義相對(duì)論所處理的更一般的時(shí)空在曲率為零時(shí)的特殊情況，記住曲率為零不等于不存在。
這就是廣義相對(duì)論和狹義相對(duì)論理論上的區(qū)別。
狹義相對(duì)論中不存在黑洞，因?yàn)楹诙葱枰f(wàn)有引力，因?yàn)槿f(wàn)有引力的存在，質(zhì)量會(huì)改變時(shí)間和空間，當(dāng)然這個(gè)質(zhì)量是要非常大的，狹義相對(duì)論中的時(shí)間空間與物質(zhì)無(wú)關(guān)，是和參照系及速度有關(guān)，雖然時(shí)間和速度有關(guān)，空間和速度有關(guān)，但是時(shí)間和空間與物質(zhì)本身無(wú)關(guān)。有了黑洞之后，時(shí)間會(huì)變慢，所以狹義相對(duì)論中不存在黑洞。
廣義相對(duì)論中，時(shí)間的流逝在不同地點(diǎn)是不一樣的，而狹義相對(duì)論中所有空間上的點(diǎn)，時(shí)間流逝的速度是一樣的，相同的。而時(shí)間的變化只是不同的參照系里面，比如你在地球靜止和在宇宙飛船上的人，時(shí)間才會(huì)發(fā)生變化，而不是說(shuō)在空間中地點(diǎn)不同時(shí)間不一樣，
理解這里面的點(diǎn)的關(guān)鍵是：“是否存在引力”和“平直時(shí)空與彎曲時(shí)空”
理解了這個(gè)，時(shí)間，空間，時(shí)空，物質(zhì)，能量，就不是難題了。
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