空间为什么会弯曲，如何理解空间弯曲？

1、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。( 文章阅读网：www.sanwen.net )

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）。这么看来，没有什么是绝对的，包括时间的流逝。

如果我们的车载导航不考虑引力红移的时间弯曲或者时间延迟效应，那么GPS系统将无法正常工作，因为卫星远离地球引力场，它的时间走得比地面快一些，汽车定位就会每小时偏离很多米。所以现代导航系统必须对时钟轻微调节。

2、我现在坐在一个房子里，水泥结构所包裹的空间，就是空间。空间从一开始，就不能和物质脱离。有任何一丁点物质的存在，就证明了空间存在。

反过来，有任何一点空间存在，就一定要有物质的存在。物质和空间其实本质是一体的东西！

这与宇宙最初的模型是什么样，毫无关系。物质守恒定律如果是一条真理，那么物质和空间就是永久的东西。所以我一直相信宇宙是无始无终的。这也是为什么反对宇宙起源于大爆炸的理论。

看过我前面章节内容的人，肯定会这样问我：“你前面说，引力不是由时空弯曲产生的，而是要从物质本身去寻找答案。那么现在又说物质与空间是一体的东西。那么爱氏的理论错在哪了？”

首先是这样的，在爱氏的理论验证试验中，有“尺缩钟慢”效应。“尺缩钟慢”就恰恰印证了物质和空间是一体的，也证明了时空相对性，时空可以弯曲的理论。绝对时空的概念才成为过去时。

我相信在这里大家跟我一样，很难想象空间是如何弯曲的？我可以举一个这样的例子。空间肯定是物质的空间，我们假如这个物质的空间是“硬的”，那么就像你扔一颗溜溜球出来，它是不会拐弯的，就好像进入了笔直的轨道，因为空间是“硬”的，不弯曲的。

可是现实中的情况不是的，光可以在空间的运动中因为引力发生偏转，就说明了空间不是“硬”的，不是强制性要求光不能弯曲！通过可弯曲的光，就可以形象的说明空间是“软的”，可弯曲的。

我一直说爱氏的理论是正确的，但他用一个正确的理论解释了一个错误的东西。就是说不该用时空弯曲解释引力的成因！

物质和空间是一体的。弯曲是这个一体系统【物质和空间】的表现，这种表现不是产生引力的根源。但它具有极大迷惑性。这也是爱氏被迷惑的原因。

我们说空间告诉物质如何运动，物质告诉空间如何弯曲，这句话本来就把物质和空间连成了一体。如果上面时空弯曲的例子你不能理解，就好好想想这句话，会有很大帮助！运动是物质的运动，弯曲是物质空间的弯曲。我们是没有办法想象虚空弯曲的！

进一步可以这样解释，当一个大质量物体高速运动时候，他的质量会变的更大，引力也变大。引力就会使得空间变化，弯曲。 质量不断增加的同时，这个区域的时空就发生了巨大弯曲和变化，不断吞噬质量物质，那么最终这个区域就会形成黑洞！

在这里我们要把时间拿出来说了，而说到时间，就要把运动拿出来说了。但运动是物质的运动，时间和运动分不开，就意味着时间和物质分不开。离开时间谈物质，物质是没有变化的！

摘自独立学者灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》