殊宇

这个问题收藏几天了，今天才有时间静下心来好好回答一下。在回答之前，我看了答案区各位小伙伴的回答，大部分小伙伴的回答都是正确的，我为小伙伴们都能有这么高的水平感到非常高兴。

我在这里只针对各位小伙伴的回答补充点内容。

1、时空弯曲其实只是爱因斯坦对于引力的几何表述。爱因斯坦认为引力是时空弯曲造成的表现。

2、时空是怎么完全的，那位说往海绵里塞个球的解释最形象。那些往弯曲的网上放个球的只是一个维度的弯曲，实际上，质量带来的空间完全是三维的。

3、爱因斯坦的时空弯曲是不完备的。这是因为爱因斯坦的数学工具用的是黎曼几何。这种几何学包含了平直、弯曲和翘曲，也就是平面、圆和马鞍面这种弯曲。并没有扭曲，或者说叫空间自旋。这块正是咱们中国的物理学家杨振宁的理论，是广义相对论非常有意义的补充。

4、爱因斯坦跟牛顿一样，并没有给出引力的本质。引力究竟是怎么来的，还是没有答案。

5、其实牛顿跟爱因斯坦的视角不同，牛顿那个时代，不清楚光是什么，所以更不知道光速不变，所以牛顿对于时间的理解肯定是没有爱因斯坦深刻。但牛顿很可能也会画出空间中弯曲的重力等势面，只是在牛顿看来，空间是平直的，但是空间中重力等势面是弯曲的。也就是说，牛顿的意思是引力在空间中大小会变化、方向会改变。而爱因斯坦把引力看作是空间弯曲的效果。二者解释的角度不同。

我是郭哥论道，一个致力于科普相对论、量子力学、计算机、数学，让深奥的科学理论通俗易懂起来、让科学更有趣、更有料的科普搬运工。耐心看完的小伙伴，留个言、点个赞加个关注再走呗。

郭哥论道

荒谬吗？我觉得爱因斯坦的想法用一个形容就是“妙”。

并且这是我小学的时的感受，那个时候看电视科普节目，说天体运动，将时空比作一个弹性网，质量大的天体会把附近的网压下去，于是周边原本笔直的路径就很自然的变成弯的了。

也可能是那时候还太小，也不知道牛顿的万有引力，只是看到电视画面上如此直观的解释，实在是让人一看就感觉眼前一亮，感觉特别正确。

后来也看来不少科普书，里面的描述语句大都如电视上所言，直到有一天（应该是高中吧），我突然想到了，如果说天体就是把弹性网压凹下去的球，那是谁拽它下去的？不还是引力吗？那不就相当于没解释什么是引力吗？然后我就觉得这个用网和球的比喻太不恰当了。

后来我自己想了一个比喻，时空像一块弹性海绵，天体就是一颗球，然后被塞进去了，也不需要有谁来拽它，很自然的海绵内部就被挤弯了，就如时空弯曲了。

再后来我发现，这些其实都是比喻而已。质量能量都会导致时空曲率变化，进而影响一个物体的移动，实际上物体自身从来都是走的最短路线，在欧氏几何里是直线，但到了广义相对论这里，变成了黎曼几何（会弯曲的几何），于是最短路径就叫做测地线，物体都是按照它走的，在我们看来，地球走的最短路径就变成了绕太阳的椭圆。

最后，有为科学家是这样说的：物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。

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赛先生科普

由于自然界是不连续的，存在着质的变化。因此，对于人类的认识来说，自然界就是一个无法打开的黑箱子📦。

所以，人类的认识只具有相对的意义，其所创建的各种理论，都只是相对于一定的现象和实验，关于自然界的同构系统。

各种自然现象和实验都是人类给予自然界的输入信号和输出信号，当理论与自然界相对于这些信号是不可分辨的，理论就被暂时视为自然界本身。

广义相对论的进步意义在于，建立了空间与物质的统一联系，是相对于新出现的现象和实验，如水星剩余进动、光线弯曲和引力红移等，关于自然界的同构系统。于是，由经典力学的机械世界变更为广义相对论的几何空间。

那么，广义相对论的空间弯曲为何难以理解呢？

地心说的本轮均论，也是难以想象的，但在数学上，与日心说却是相同的。从表面上看，上述两个理论的区别，只是因为它们选取的参照系不同。根据狭义相对论，所有的参照系都是平权的，所以地心说与日心说是等价的。然而，实际上，地心说是唯象型理论，缺乏具体的物理机制，最终会由构建型的日心说所取代。

与地心说相类似，广义相对论也是唯象型理论。该理论用几何的空间弯曲，取代了具体产生引力的物理机制。这就是物质引起空间弯曲的解释，难以理解的原因。

量子力学的产生，表明宇宙是由量子构成的。离散的量子构成空间，由高能量子组成的封闭体系成为物质。

由于物质的封闭性小于1，所以物质并不是完全独立的个体，其与空间存在着相互关联的影响。比如，物质会对外辐射能量，使空间产生热的梯度分布。

于是，另一物质会因此受到空间量子的不对称碰撞💥，这就是产生万有引力的物理机制。

淡漠乾坤

广义相对论中的“时空弯曲”一点都不荒谬，只不过离普通人的常识略微有点远而已。但实际上也并不算太远，无非就是说时间不是完全均匀的流逝过程，有时候快、有时候慢；空间也一样，尺度也是有变化的，取决于引力场状况。只要真正弄清楚了，就会知道确实就是那么回事。

按一般常识，光是直线传播的，也就是说光走过的路程就是直线。看下图a：

这个图表示的是在人们日常生活环境下仰望星空时的普通常识。但如果在特殊条件下，比如光在传播的过程中路过一个质量非常大的天体，比如太阳，那么情况就会发生变化。如下图b所示：

从图中可知，当恒星发射来的光经过太阳附近时，由于太阳强大引力场的作用，光的传播就会发生弯折。在这种情况下，地面观察者所看到的恒星视位置，也就是光按直线传播所应该出现的位置，与其实际位置并不一样。那么怎么才能知道这一点呢？很好办，就是与不经过太阳时的观察结果对比一下，便可明了。1919年，英国科学家爱丁顿在南非对太阳日食进行观测，就是依据的这个道理。观测结果表明，爱因斯坦所预言的引力场导致时空弯曲，与观测结果完全符合。这就证明了广义相对论的正确性。

当然，这里面不仅仅意味着空间是弯曲的，而是说时间也与空间连为一体都是弯曲的，只用空间弯曲，无法得到正确结果，只有将时空连在一起，才能得到符合观测结果的理论预言。

实际上，整个宇宙包括地球表面，平直时空只是个近似，而弯曲时空才是普遍现象。但在地球表面的日常生活环境下，这种弯曲效应微乎其微，不考虑它的存在也并不会对人们的日常生活有多大影响而已。

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国科大王大明

爱因斯坦把引力解释为时空弯曲，这确实是思想上的一大飞跃。那么，爱因斯坦为什么会提出这样的想法呢？

在狭义相对论提出之后不久，爱因斯坦发现，万有引力定律不符合相对性原理，表明这个引力理论是有局限性的。由于任何质量的物体做自由落体运动，它们的运动规律都是一样的，这与物体的质量和组成没有任何关系。爱因斯坦想到，引力在本质上或许就不是力，而其实是几何效应。

这个思想上的突破，最终促使爱因斯坦创立了一种与万有引力定律不同的引力理论——广义相对论。在广义相对论看来，质量体弯曲了空间，导致物体会沿着弯曲空间运动，这样就产生了引力作用。

至于三维空间是如何弯曲的，为了便于理解，一般都以二维平面作为示例。想象一张平坦的二维平面，其中有重物压在上面，导致平面被弯曲。如果有其他物体靠近这个弯曲空间，它就会沿着其中的空间路径运动。如果用三维空间来表示空间弯曲，应该是下图这样子：

爱因斯坦的想法非常成功，因为广义相对论的很多预言，比如引力透镜效应、引力波，最终都被高精度实验的所证实。

火星一号

时空弯曲是广义相对论中提到的内容。时空分开解读就是时间与空间，而它们正好也是一体的。

广义相对论中提到，具有一定质量的物体可以扭曲它周围的时间与空间，而扭曲程度的大小可以用时空曲率来表示。

做个形象一点的比喻，宇宙原本的时空就像一个无限伸张的弹力床，此时放置一个具有一定质量的天体在上面，那么很自然的那块地方将下沉，就好比下面这幅图：

当物体具备的质量越大时，那么下沉的趋势就越明显，它的时空曲率就越大，时间与空间被扭曲得就越厉害。

黑洞正是时空曲率无限大的天体，天文学家史瓦西计算引力场方程时得出来一个解，这个解表明，如果将大量的物质聚集于空间上某一点，那么那个点周围就会出现不可思议的现象。

在这个点的周围会形成一个界面——视界，任何物质包括光线若进入界面之中便无法逃离，后来物理学家惠勒将这种称之为“黑洞”，黑洞由此而来。

黑洞中心周围时空曲率无限高，也可以理解为时空弯曲率，或者弯曲度，就像题目中说得那样，这样你就好理解了吧。

如果还不好理解，就看下面这张图，图中介绍的是位于土星附近的卡西尼号探测器向地球发射信号，信号在太阳巨大质量形成的引力场下明显的发生了延迟，而这正是由于太阳的巨大质量扭曲了它周围的时空的缘故。

科幻船坞

爱因斯坦提出“时空弯曲”是因为牛顿等万有引力定律并不完美，牛顿只知道小质量天体会绕大质量天体旋转，把这种现象归结为引力的作用，但是牛顿并不知道引力是怎么产生的。

爱因斯坦广义相对论中的物质和时空是紧密联系在一起的，物质决定时空如何弯曲，时空决定物质如何运动，而牛顿认为时空是绝对的，几百年来绝对时空观都统治着人类。

平常解释相对论中的“时空弯曲”的时候，为了生动形象往往是把太阳系描绘成一个二维平面，太阳巨大的质量导致平面向下凹陷，进而地球才回绕着太阳转。

但是我们的空间是三维的，也就是说这种时空弯曲是体现在所有的方向上的，并不是垂直向下，所以时空弯曲其实被称为时空扭曲才合适。

想要观测到时空弯曲就必须看的足够远才行，哈勃望远镜拍摄到的遥远星系有一部分都是通过“引力透镜”来完成的，也就是说遥远星系发出的光被其路上的其他大质量天体的“时空扭曲”而形成了类似于放大镜一样的效果，人们用引力透镜来发现更遥远的天体。

宇宙探索未解之迷

有个学生向我提出了一个简单问题：一颗龙眼果，它的中心是核，核外是透明的果肉，果肉外包着薄薄的衣，衣的外套是壳，壳的外面是什么呢？

这个显浅的问题却包含了宇宙的本质，包含了爱因斯坦的“时空弯曲”相对论，这又是常人认为荒谬至极的理论。

究竟时空是怎么个弯曲样法呢？

比如有一个人在水流湍急的旋涡边游泳，他会感到巨大的吸引力把他拉入旋涡中心，如果他距离旋涡边沿两百米开外，就感觉不到威协了，而在岸边的人却更加逍遥自在的，这是由于时空维度的差异，物质状态不同的缘故。

而引力可以分为质量相向引力和旋涡惯性定向引力两种，牛顿万有引力符合质量相向引力规则，但旋涡惯性定向引力则更适合于爱因斯坦相对论的时空弯曲。

根据广义相对论的推论，宇宙必有一个或多个中心，我们不访假设宇宙的中心就是一个巨大的黑洞，这是曲率趋于无穷大的超流体旋涡运动，这个黑洞的视界之外环绕多许许多多的小型黑洞，这些小型黑洞的吸积盘周围又围绕着无数的恒星，也就是说这些恒星围绕着黑洞弯曲，而恒星周围的分子或离子飘逸层又围着恒星作曲率更小的弯曲，而黑洞遥远处的基本粒子层再围绕着黑洞系统作曲率趋于无穷小的弯曲，而真正的真空是不会发生时空弯曲的，即其曲率为零；这也就是说，质量越大的天体，其周边的时空弯曲的曲率就越大，现代天文学家正是根据这个原理，对经过某天体的光线的曲率进测定，进而算出该天体的质量的。

严格地说，宇宙是虚实多维空间，也是分层多维空间，再加上运动与时间，就是现实的宇宙时空，开始说的这颗龙眼果也是“时空弯曲”的体现。

微基因衍光子

这个问题很好，我早就想表达自己的观点，现借此平台发表：

一般书上、网上配图，“时空弯曲”就是空间向下凹陷，于是画面上就是一条一条向下的曲线，形成一个曲面，类似碗底。想想一个大球放在被单上，把被单中间压的凹陷下去就是了。

但是我要说：这其实是一种误导。

真正的“时空弯曲”，应该是空间密度变大、时间延长，空间维度向看不见的时间维度转化、过渡的阶段。“时空弯曲”到了极点，就形成黑洞，中心的奇点，空间转化成零维的点，时间永恒延长。

可以这样想象：一块原本质地均匀的海绵（代表平滑时空），在中间硬塞进去一个球（不要管是怎么寒进去的，要求是不破坏周围海绵体）。这时，越是靠近中间球体的部分，海绵就越紧密，越是远离中间的地方，海绵越松驰。中间的球就相当于星球、黑洞（看大小，大小相当于质量），周边的海绵就是空间结构的形象。大家看，空间被挤压，越来越致密。

另一方面，相对论告诉我们，在强大的引力场中，时间会变慢。还是想像上面那幅图景，假如有一只蚂蚁具有特殊的本领，能在海绵中爬行。在松驰的海绵中以正常速度前行，但是越接近球体，越来越紧密的海绵使得它的速度变得越来越慢（蚂蚁本身的长度也逐渐变短），因而穿过同一段距离的时间延长了（在它自己看来是没有变化的），这就是空间向时间转化、过渡。

因此，再谈到时空弯曲，请想像在海绵中硬塞进球体的图景，并请记住时空弯曲是空间压缩、时间延长。

个人浅见，欢迎朋友们批评指正。

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大武汉小周公

时空弯曲是基于空间是黎曼几何空间的物理学推论。

爱因斯坦的广义相对论，是以黎曼几何为数学基础的，也就是以一种非欧几里德几何的椭圆几何为基础的。因此，广义相对论的推论就是黎曼几何的数学推论。

因此，从本质上看，弯曲的不是真实的物理空间，而是广义相对论的数学空间—黎曼几何空间。所以，为了使观测到的物理现象、天文现象符合广义相对论的数学空间，就不能不曲解观测现象以符合广义相对论的物理结论。

爱因斯坦将引力归结为时空弯曲的表现，不仅没有说明引力的本质，相反，使引力变得比牛顿的超距作用更加神秘。显然，爱因斯坦是倒因为果了，如果时空弯曲是引力造成的，那么造成引力的原因又是什么呢？爱因斯坦和牛顿一样，回答不了。

从爱因斯坦的引力场方程，能推出宇宙半径来，说明广义相对论的宇宙是一个有边界界定的宇宙，这个边界就是黎曼几何的边界；但真实的宇宙是没有边界的，因此，广义相对论也是有限数学空间的物理理论。有限数学空间的物理理论，自然也是有限的理论，当有限的理论无限外推时，必然会失效，所得出的结论也会是错误的甚至是荒谬的。

相对无限的真实的宇宙来说，远不是爱因斯坦的引力场方程所能描述的。以广义相对论为基础的宇宙学，更是提出了所谓宇宙起源于大爆炸的学说，霍金甚至预言人类将在2032年毁灭；宇宙学不仅变成了现代神学，甚至堕落为了中世纪的巫术！而且众多的人对这些有悖常理的胡说八道，深信不疑，还自诩为最尖端的物理理论。

当物理学越来越偏离实验为基础的实证发展方向时，靠数学推理预测将会发生什么物理现象就会成为主流。物理学自爱因斯坦之后，就是这样发展的，逐渐演变为了靠数学推理的形而上学，所以才会产生霍金这样的宇宙神话大师，并越来越使物理学与宗教神学合流成为迷信的源泉。

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