只有爱因斯坦才知道广义相对论（广义相对论是如何被爱因斯坦创建出来的）

我们都知道，宇宙万物都在不停地运动当中，但这并不意味着运动一定是绝对的，这里就涉及参照物的选择问题。

举个简单的例子，你和朋友坐在高速行驶的汽车里，你们都会认为对方没有动，都是静止的。但外面站在地面上的人会认为你们在快速运动。

到底谁对谁错呢？

都对，无论是静止还是运动都没有错，只是参照物的选择不同罢了。

同时这里还有一个更大的问题。当高速运动中的你和朋友突然急刹车时，你会突然向前冲，好像有某种力量推着你一样，我们知道这是惯性作用，并把这种无形的力叫做“惯性力”。

但惯性力真的存在吗？它到底是什么样的力呢？

强大如牛顿这样的物理学大咖也解释不了。后来爱因斯坦提出狭义相对论之后，依旧对惯性力无能为力。

但爱因斯坦没有放弃，他那天才般的大脑和颠覆性的思维方式让我们看到了“惯性力”的神秘面纱。

在高中物理课上我们都学过，物体有两种质量：引力质量和惯性质量，用公式可以这样表达，前者是牛顿第二定律：F=ma，后者就是万有引力定律。

F=ma公式中的m为什么是惯性质量呢？当我们给质量不同的两个物体施加相同的力量时，物体的加速度肯定不一样，为什么？

就是因为质量的不同造成惯性大小的不同，这时候的质量体现出了惯性，因此叫惯性质量。

惯性质量是对一个物体惯性的度量，而引力质量是对物体之间引力的一种度量。

那么惯性质量和引力质量之间到底有什么关系呢？

在经过长时间深入思考之后，爱因斯坦提出了一个公设：惯性质量和引力质量等价，这个公设也让爱因斯坦敲开了广义相对论的大门！

爱因斯坦不是通过现实中的实验提出这个公设的，而是通过思想实验，下面简单说一说这个思想实验。

你手里拿着一个苹果，你会感受到苹果施加给你的力（重力），当然你也会给苹果一个力，力的作用是相互的。如果你把苹果丢掉，你会发现苹果会以自由落体的方式掉到地面上。

接下来想象一下这个画面。

你在一艘飞船上遨游太空，飞船的加速度正好是9.8米每秒，你手里仍旧拿着一个苹果。假设你不知道自己在飞船上，四周都是密闭的，而且没有任何声音，此刻的你什么感受？

你肯定会觉得自己被关闭在地球上某个封闭空间，因为你感受到的加速度与地面的重力加速度是一样的。这时候的你再扔掉那个苹果，苹果仍会以自由落体的方式落到飞船底部。

也就是说，你在飞船上以9.8米每秒的加速度飞行时的感受，与静止站在地面上是一样的，两者是等效的！

正是因为两者等效，所以你无法区别你到底是在飞船上飞行以9.8米每秒的加速度飞行，还是静止站在地面上！

明白了这点，下面进入更深层次的思想实验。

你仍在以9.8米每秒的加速度飞行的飞船上，不过你手里拿的不是苹果，而是一个激光手枪。当你打开激光枪之后，你会看到激光以直线方向飞行。

但是，如果我在地球上，会看到什么景象呢？由于飞船存在加速度，我会看到激光飞行的路线是弯曲的，向下弯曲。

但是刚才我也说过了，飞船以9.8米每秒的速度飞行，其实就等效于飞船静止在地面上不动。

既然两者是等效的，那就意味着静止在地面上不动的飞船发射激光枪，激光同样会发生弯曲！

但为何我们发现不了这种弯曲呢？比如说打开手电筒，我们只能看到光线直线飞行。

那是因为地球质量实在太小了（当然是相对的），地球质量对光线的弯曲程度实在有限，我们根本观察不到！

这里需要强调一点：光速不变原理，在任何参照系和任何运动状态下，光速都是不变的，这点很重要。

知道了光速不变原理（这个原理是狭义相对论的基本公设之一），就很容易明白“光线的弯曲其实就意味着时空弯曲”。

如何理解时空弯曲呢？

还拿刚才的例子说明。飞船里你的看到光线飞行时水平的，而地球上的我看到光线是弯曲的，这意味着当光线飞到飞船侧壁的距离在我们两人眼里并不相同，我看到的光线飞到飞船侧壁的距离会更长（因为光线是弯曲的）。

这说明，在我们两人眼里，光线并没有同时到达飞船侧壁，这也就是所谓的“同时的相对性”：一个同样的事件，在不同参照系下观察，并不是同时发生的。

可以预见的是，飞船的加速度越大，这种时间差异就越明显，这也是为什么在黑洞附近，时间流逝的速度就变得很慢。

物体都会对周围时空产生弯曲效果，大质量天体的弯曲效果更明显。时间和空间都会发生弯曲，因为时间和空间是一体的，简称“时空”。

以上就是广义相对论诞生的前提，爱因斯坦的深入思考，得出了“时空弯曲”的结论，否定了牛顿的绝对时空观，取而代之的是相对时空观。

惯性质量和引力质量的等效原理，再加上广义相对性原理（在狭义相对论中引入引力作用），在两大原理的基础上，广义相对论应用而生！

”的结论，否定了牛顿的绝对时空观，取而代之的是相对时空观。

惯性质量和引力质量的等效原理，再加上广义相对性原理（在狭义相对论中引入引力作用），在两大原理的基础上，广义相对论应用而生！

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