很多人第一次听到可能会好奇空间是怎么弯曲的。三维空间也会弯曲，只不过这个弯曲是针对四维的，也就是说如果有四维的生物，他们可以很直观的“看到”我们的空间是如何一下子弯曲的。空间弯曲是相对论中的一个概念，广义相对论认为空间不是直的，而是弯曲的。
空间为什么会弯曲？
空间弯曲、时间延迟，听起来似乎很奇妙。探讨时空弯曲能令我们激发起好奇心和想象力，我们在驱车旅行时的导航就尝试了时空弯曲的应用成果。（由于空间和时间不可孤立，文中所用“时空”、“空间”、“时间”具相同概念）今天，时空弯曲已经得到了多方面的验证，它与质量的运动和分布密切相关，爱因斯坦认为，质量在四维时空（3维空间 1维时间）中施加了影响。
一条直线在大质量物体（如恒星）的影响下会轻微地弯曲，那么沿直线运动的任何东西，比如一颗行星或一束光线，在大质量物体的作用下，开始沿着弯曲的轨道移动（牛顿称之为引力作用）。爱因斯坦应用思想实验和数学方法，解释了引力是如何与时空弯曲联系起来的，他指出，物体使周围空间、时间弯曲，在物体具有很大的相对质量（如太阳）时，这种弯曲可使得从它旁边经过的任何其他事物，即使是光线，也改变路径。
这源于大质量物体所形成的时空曲率，例如，黑洞是极大的质量的浓缩，其周围的时空曲率非常大，即使是光线也无法逃逸。上世纪初，广义相对论中提出的诸如四维几何，质量-能量和时空弯曲，引力场，水星轨道近日点进动等命题，如今这些都可用大质量恒星附近的时空弯曲来解释，著名的爱因斯坦引力场方程是：方程意味着左边与右边等效。
左边描述了时空的弯曲，而右边描述了质量的分布，如果改变质量分布，那么时空的弯曲程度也会随之改变。反之，如果改变时空曲率，质量（物质）运动也会随之改变，引力场方程是时空与质量的数学表达。美国物理学家惠勒（Wheeler）把方程翻译成这样的语言：“物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动，”一个相对静止的恒星可以造成周边空间静态弯曲；而最新探测到引力波则是空间弯曲的动态（振动）传播。
1919年一次日全食期间，科学家成功地测定了一颗恒星的位置，观测到了被时空曲率弯曲了传播路线的星光，其偏折角度的大小与爱因斯坦的预言吻合，空间静态弯曲的星光偏折预言被首次证实。2015年9月14日，美国天文学家利用激光干涉观测站LIGO，探测到了引力波的微小振动，这是外太空两个黑洞碰撞合一，在历经了13亿光年的旅程之后，其空间的波动涟漪以光速传至地球，百年引力波预言被证实。
引力对空间的扭曲是随时间变化的，这个被命名为GW150914的引力波信号，在不到1秒的时间，把地球时空拉伸和压缩了10^21分之一，同时，广义相对论还预言了引力红移（时间弯曲）。我们既然讨论时空弯曲，时间自然也会受到大质量物体的影响，即越靠近大质量物体（如恒星），时钟就会走得越慢，换言之，在一个强引力环境中时间会变慢。
比如，在上海中心大厦632米高的顶上，其时钟会走得更快一些，如果一束光从黄浦江船上射向楼顶，在楼顶的人看来其波长略长一些，理论上颜色偏红一些（尽管量值微小）。有人计算过，珠穆朗玛峰上的时钟要比海平面每年快1/30000秒，哈佛大学曾于1959年实验证实了爱因斯坦时间随引力增强而变慢的预言（引力红移预言）。
为什么引力会导致空间弯曲？
为什么引力会导致空间弯曲？这是大多数朋友的理解，但其实引力和空间弯曲是一个现象的两个不同版本。爱因斯坦的广义相对论告诉我们，时间和空间是一个不可分割的整体，所以必须和时间、空间一起解释引力和空间的关系。否则，这个观点是不完整的。一、人类对时间和空间的认识古希腊哲学家亚里士多德认为，自然界不存在所谓的“绝对真空”。他认为空间总是伴随着物质和运动。这是人类对空间最早的认识。虽然没有确切的证据支持，但是这种认识是超前的！17世纪，艾萨克·牛顿建立了运动三定律，并在哥白尼的日心说和开普勒的行星三定律的基础上，总结出万有引力定律，开创了经典力学理论，开创了“绝对时间”和“绝对空间”的概念，即大家熟悉的“绝对时空”概念。牛顿的经典力学认为空间只是一个容器，独立存在，而时间在宇宙的每个角落都是一样的。
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