殊宇

這個問題收藏幾天了，今天才有時間靜下心來好好回答一下。在回答之前，我看了答案區各位小夥伴的回答，大部分小夥伴的回答都是正確的，我為小夥伴們都能有這麼高的水平感到非常高興。

我在這裡只針對各位小夥伴的回答補充點內容。

1、時空彎曲其實只是愛因斯坦對於引力的幾何表述。愛因斯坦認為引力是時空彎曲造成的表現。

2、時空是怎麼完全的，那位說往海綿裡塞個球的解釋最形象。那些往彎曲的網上放個球的只是一個維度的彎曲，實際上，質量帶來的空間完全是三維的。

3、愛因斯坦的時空彎曲是不完備的。這是因為愛因斯坦的數學工具用的是黎曼幾何。這種幾何學包含了平直、彎曲和翹曲，也就是平面、圓和馬鞍面這種彎曲。並沒有扭曲，或者說叫空間自旋。這塊正是咱們中國的物理學家楊振寧的理論，是廣義相對論非常有意義的補充。

4、愛因斯坦跟牛頓一樣，並沒有給出引力的本質。引力究竟是怎麼來的，還是沒有答案。

5、其實牛頓跟愛因斯坦的視角不同，牛頓那個時代，不清楚光是什麼，所以更不知道光速不變，所以牛頓對於時間的理解肯定是沒有愛因斯坦深刻。但牛頓很可能也會畫出空間中彎曲的重力等勢面，只是在牛頓看來，空間是平直的，但是空間中重力等勢面是彎曲的。也就是說，牛頓的意思是引力在空間中大小會變化、方向會改變。而愛因斯坦把引力看作是空間彎曲的效果。二者解釋的角度不同。

我是郭哥論道，一個致力於科普相對論、量子力學、計算機、數學，讓深奧的科學理論通俗易懂起來、讓科學更有趣、更有料的科普搬運工。耐心看完的小夥伴，留個言、點個贊加個關注再走唄。

郭哥論道

荒謬嗎？我覺得愛因斯坦的想法用一個形容就是“妙”。

並且這是我小學的時的感受，那個時候看電視科普節目，說天體運動，將時空比作一個彈性網，質量大的天體會把附近的網壓下去，於是周邊原本筆直的路徑就很自然的變成彎的了。

也可能是那時候還太小，也不知道牛頓的萬有引力，只是看到電視畫面上如此直觀的解釋，實在是讓人一看就感覺眼前一亮，感覺特別正確。

後來也看來不少科普書，裡面的描述語句大都如電視上所言，直到有一天（應該是高中吧），我突然想到了，如果說天體就是把彈性網壓凹下去的球，那是誰拽它下去的？不還是引力嗎？那不就相當於沒解釋什麼是引力嗎？然後我就覺得這個用網和球的比喻太不恰當了。

後來我自己想了一個比喻，時空像一塊彈性海綿，天體就是一顆球，然後被塞進去了，也不需要有誰來拽它，很自然的海綿內部就被擠彎了，就如時空彎曲了。

再後來我發現，這些其實都是比喻而已。質量能量都會導致時空曲率變化，進而影響一個物體的移動，實際上物體自身從來都是走的最短路線，在歐氏幾何裡是直線，但到了廣義相對論這裡，變成了黎曼幾何（會彎曲的幾何），於是最短路徑就叫做測地線，物體都是按照它走的，在我們看來，地球走的最短路徑就變成了繞太陽的橢圓。

最後，有為科學家是這樣說的：物質告訴時空如何彎曲，時空告訴物質如何運動。

期待您的點評和關注哦！

賽先生科普

由於自然界是不連續的，存在著質的變化。因此，對於人類的認識來說，自然界就是一個無法打開的黑箱子📦。

所以，人類的認識只具有相對的意義，其所創建的各種理論，都只是相對於一定的現象和實驗，關於自然界的同構系統。

各種自然現象和實驗都是人類給予自然界的輸入信號和輸出信號，當理論與自然界相對於這些信號是不可分辨的，理論就被暫時視為自然界本身。

廣義相對論的進步意義在於，建立了空間與物質的統一聯繫，是相對於新出現的現象和實驗，如水星剩餘進動、光線彎曲和引力紅移等，關於自然界的同構系統。於是，由經典力學的機械世界變更為廣義相對論的幾何空間。

那麼，廣義相對論的空間彎曲為何難以理解呢？

地心說的本輪均論，也是難以想象的，但在數學上，與日心說卻是相同的。從表面上看，上述兩個理論的區別，只是因為它們選取的參照系不同。根據狹義相對論，所有的參照系都是平權的，所以地心說與日心說是等價的。然而，實際上，地心說是唯象型理論，缺乏具體的物理機制，最終會由構建型的日心說所取代。

與地心說相類似，廣義相對論也是唯象型理論。該理論用幾何的空間彎曲，取代了具體產生引力的物理機制。這就是物質引起空間彎曲的解釋，難以理解的原因。

量子力學的產生，表明宇宙是由量子構成的。離散的量子構成空間，由高能量子組成的封閉體系成為物質。

由於物質的封閉性小於1，所以物質並不是完全獨立的個體，其與空間存在著相互關聯的影響。比如，物質會對外輻射能量，使空間產生熱的梯度分佈。

於是，另一物質會因此受到空間量子的不對稱碰撞💥，這就是產生萬有引力的物理機制。

淡漠乾坤

廣義相對論中的“時空彎曲”一點都不荒謬，只不過離普通人的常識略微有點遠而已。但實際上也並不算太遠，無非就是說時間不是完全均勻的流逝過程，有時候快、有時候慢；空間也一樣，尺度也是有變化的，取決於引力場狀況。只要真正弄清楚了，就會知道確實就是那麼回事。

按一般常識，光是直線傳播的，也就是說光走過的路程就是直線。看下圖a：

這個圖表示的是在人們日常生活環境下仰望星空時的普通常識。但如果在特殊條件下，比如光在傳播的過程中路過一個質量非常大的天體，比如太陽，那麼情況就會發生變化。如下圖b所示：

從圖中可知，當恆星發射來的光經過太陽附近時，由於太陽強大引力場的作用，光的傳播就會發生彎折。在這種情況下，地面觀察者所看到的恆星視位置，也就是光按直線傳播所應該出現的位置，與其實際位置並不一樣。那麼怎麼才能知道這一點呢？很好辦，就是與不經過太陽時的觀察結果對比一下，便可明瞭。1919年，英國科學家愛丁頓在南非對太陽日食進行觀測，就是依據的這個道理。觀測結果表明，愛因斯坦所預言的引力場導致時空彎曲，與觀測結果完全符合。這就證明了廣義相對論的正確性。

當然，這裡面不僅僅意味著空間是彎曲的，而是說時間也與空間連為一體都是彎曲的，只用空間彎曲，無法得到正確結果，只有將時空連在一起，才能得到符合觀測結果的理論預言。

實際上，整個宇宙包括地球表面，平直時空只是個近似，而彎曲時空才是普遍現象。但在地球表面的日常生活環境下，這種彎曲效應微乎其微，不考慮它的存在也並不會對人們的日常生活有多大影響而已。

一家之言，歡迎拍磚！

國科大王大明

愛因斯坦把引力解釋為時空彎曲，這確實是思想上的一大飛躍。那麼，愛因斯坦為什麼會提出這樣的想法呢？

在狹義相對論提出之後不久，愛因斯坦發現，萬有引力定律不符合相對性原理，表明這個引力理論是有侷限性的。由於任何質量的物體做自由落體運動，它們的運動規律都是一樣的，這與物體的質量和組成沒有任何關係。愛因斯坦想到，引力在本質上或許就不是力，而其實是幾何效應。

這個思想上的突破，最終促使愛因斯坦創立了一種與萬有引力定律不同的引力理論——廣義相對論。在廣義相對論看來，質量體彎曲了空間，導致物體會沿著彎曲空間運動，這樣就產生了引力作用。

至於三維空間是如何彎曲的，為了便於理解，一般都以二維平面作為示例。想象一張平坦的二維平面，其中有重物壓在上面，導致平面被彎曲。如果有其他物體靠近這個彎曲空間，它就會沿著其中的空間路徑運動。如果用三維空間來表示空間彎曲，應該是下圖這樣子：

愛因斯坦的想法非常成功，因為廣義相對論的很多預言，比如引力透鏡效應、引力波，最終都被高精度實驗的所證實。

火星一號

時空彎曲是廣義相對論中提到的內容。時空分開解讀就是時間與空間，而它們正好也是一體的。

廣義相對論中提到，具有一定質量的物體可以扭曲它周圍的時間與空間，而扭曲程度的大小可以用時空曲率來表示。

做個形象一點的比喻，宇宙原本的時空就像一個無限伸張的彈力床，此時放置一個具有一定質量的天體在上面，那麼很自然的那塊地方將下沉，就好比下面這幅圖：

當物體具備的質量越大時，那麼下沉的趨勢就越明顯，它的時空曲率就越大，時間與空間被扭曲得就越厲害。

黑洞正是時空曲率無限大的天體，天文學家史瓦西計算引力場方程時得出來一個解，這個解表明，如果將大量的物質聚集於空間上某一點，那麼那個點周圍就會出現不可思議的現象。

在這個點的周圍會形成一個界面——視界，任何物質包括光線若進入界面之中便無法逃離，後來物理學家惠勒將這種稱之為“黑洞”，黑洞由此而來。

黑洞中心周圍時空曲率無限高，也可以理解為時空彎曲率，或者彎曲度，就像題目中說得那樣，這樣你就好理解了吧。

如果還不好理解，就看下面這張圖，圖中介紹的是位於土星附近的卡西尼號探測器向地球發射信號，信號在太陽巨大質量形成的引力場下明顯的發生了延遲，而這正是由於太陽的巨大質量扭曲了它周圍的時空的緣故。

科幻船塢

愛因斯坦提出“時空彎曲”是因為牛頓等萬有引力定律並不完美，牛頓只知道小質量天體會繞大質量天體旋轉，把這種現象歸結為引力的作用，但是牛頓並不知道引力是怎麼產生的。

愛因斯坦廣義相對論中的物質和時空是緊密聯繫在一起的，物質決定時空如何彎曲，時空決定物質如何運動，而牛頓認為時空是絕對的，幾百年來絕對時空觀都統治著人類。

平常解釋相對論中的“時空彎曲”的時候，為了生動形象往往是把太陽系描繪成一個二維平面，太陽巨大的質量導致平面向下凹陷，進而地球才回繞著太陽轉。

但是我們的空間是三維的，也就是說這種時空彎曲是體現在所有的方向上的，並不是垂直向下，所以時空彎曲其實被稱為時空扭曲才合適。

想要觀測到時空彎曲就必須看的足夠遠才行，哈勃望遠鏡拍攝到的遙遠星系有一部分都是通過“引力透鏡”來完成的，也就是說遙遠星系發出的光被其路上的其他大質量天體的“時空扭曲”而形成了類似於放大鏡一樣的效果，人們用引力透鏡來發現更遙遠的天體。

宇宙探索未解之迷

有個學生向我提出了一個簡單問題：一顆龍眼果，它的中心是核，核外是透明的果肉，果肉外包著薄薄的衣，衣的外套是殼，殼的外面是什麼呢？

這個顯淺的問題卻包含了宇宙的本質，包含了愛因斯坦的“時空彎曲”相對論，這又是常人認為荒謬至極的理論。

究竟時空是怎麼個彎曲樣法呢？

比如有一個人在水流湍急的旋渦邊游泳，他會感到巨大的吸引力把他拉入旋渦中心，如果他距離旋渦邊沿兩百米開外，就感覺不到威協了，而在岸邊的人卻更加逍遙自在的，這是由於時空維度的差異，物質狀態不同的緣故。

而引力可以分為質量相向引力和旋渦慣性定向引力兩種，牛頓萬有引力符合質量相向引力規則，但旋渦慣性定向引力則更適合於愛因斯坦相對論的時空彎曲。

根據廣義相對論的推論，宇宙必有一個或多箇中心，我們不訪假設宇宙的中心就是一個巨大的黑洞，這是曲率趨於無窮大的超流體旋渦運動，這個黑洞的視界之外環繞多許許多多的小型黑洞，這些小型黑洞的吸積盤周圍又圍繞著無數的恆星，也就是說這些恆星圍繞著黑洞彎曲，而恆星周圍的分子或離子飄逸層又圍著恆星作曲率更小的彎曲，而黑洞遙遠處的基本粒子層再圍繞著黑洞系統作曲率趨於無窮小的彎曲，而真正的真空是不會發生時空彎曲的，即其曲率為零；這也就是說，質量越大的天體，其周邊的時空彎曲的曲率就越大，現代天文學家正是根據這個原理，對經過某天體的光線的曲率進測定，進而算出該天體的質量的。

嚴格地說，宇宙是虛實多維空間，也是分層多維空間，再加上運動與時間，就是現實的宇宙時空，開始說的這顆龍眼果也是“時空彎曲”的體現。

微基因衍光子

這個問題很好，我早就想表達自己的觀點，現藉此平臺發表：

一般書上、網上配圖，“時空彎曲”就是空間向下凹陷，於是畫面上就是一條一條向下的曲線，形成一個曲面，類似碗底。想想一個大球放在被單上，把被單中間壓的凹陷下去就是了。

但是我要說：這其實是一種誤導。

真正的“時空彎曲”，應該是空間密度變大、時間延長，空間維度向看不見的時間維度轉化、過渡的階段。“時空彎曲”到了極點，就形成黑洞，中心的奇點，空間轉化成零維的點，時間永恆延長。

可以這樣想象：一塊原本質地均勻的海綿（代表平滑時空），在中間硬塞進去一個球（不要管是怎麼寒進去的，要求是不破壞周圍海綿體）。這時，越是靠近中間球體的部分，海綿就越緊密，越是遠離中間的地方，海綿越松馳。中間的球就相當於星球、黑洞（看大小，大小相當於質量），周邊的海綿就是空間結構的形象。大家看，空間被擠壓，越來越緻密。

另一方面，相對論告訴我們，在強大的引力場中，時間會變慢。還是想像上面那幅圖景，假如有一隻螞蟻具有特殊的本領，能在海綿中爬行。在松馳的海綿中以正常速度前行，但是越接近球體，越來越緊密的海綿使得它的速度變得越來越慢（螞蟻本身的長度也逐漸變短），因而穿過同一段距離的時間延長了（在它自己看來是沒有變化的），這就是空間向時間轉化、過渡。

因此，再談到時空彎曲，請想像在海綿中硬塞進球體的圖景，並請記住時空彎曲是空間壓縮、時間延長。

個人淺見，歡迎朋友們批評指正。

如對我的言論感興趣，請加我的頭條號“武漢小周公”，每天分享有思想有內涵的文章。

大武漢小周公

時空彎曲是基於空間是黎曼幾何空間的物理學推論。

愛因斯坦的廣義相對論，是以黎曼幾何為數學基礎的，也就是以一種非歐幾里德幾何的橢圓幾何為基礎的。因此，廣義相對論的推論就是黎曼幾何的數學推論。

因此，從本質上看，彎曲的不是真實的物理空間，而是廣義相對論的數學空間—黎曼幾何空間。所以，為了使觀測到的物理現象、天文現象符合廣義相對論的數學空間，就不能不曲解觀測現象以符合廣義相對論的物理結論。

愛因斯坦將引力歸結為時空彎曲的表現，不僅沒有說明引力的本質，相反，使引力變得比牛頓的超距作用更加神秘。顯然，愛因斯坦是倒因為果了，如果時空彎曲是引力造成的，那麼造成引力的原因又是什麼呢？愛因斯坦和牛頓一樣，回答不了。

從愛因斯坦的引力場方程，能推出宇宙半徑來，說明廣義相對論的宇宙是一個有邊界界定的宇宙，這個邊界就是黎曼幾何的邊界；但真實的宇宙是沒有邊界的，因此，廣義相對論也是有限數學空間的物理理論。有限數學空間的物理理論，自然也是有限的理論，當有限的理論無限外推時，必然會失效，所得出的結論也會是錯誤的甚至是荒謬的。

相對無限的真實的宇宙來說，遠不是愛因斯坦的引力場方程所能描述的。以廣義相對論為基礎的宇宙學，更是提出了所謂宇宙起源於大爆炸的學說，霍金甚至預言人類將在2032年毀滅；宇宙學不僅變成了現代神學，甚至墮落為了中世紀的巫術！而且眾多的人對這些有悖常理的胡說八道，深信不疑，還自詡為最尖端的物理理論。

當物理學越來越偏離實驗為基礎的實證發展方向時，靠數學推理預測將會發生什麼物理現象就會成為主流。物理學自愛因斯坦之後，就是這樣發展的，逐漸演變為了靠數學推理的形而上學，所以才會產生霍金這樣的宇宙神話大師，並越來越使物理學與宗教神學合流成為迷信的源泉。

關鍵字: 回答 科學 物理