46 爱因斯坦：引力并不存在

　　爱因斯坦曾表示，没有他，估计很多人都能做出狭义相对论。但没有他，广义相对论的诞生也许要晚很多年。广义相对论的发明几乎可以说是无中生有，是靠爱因斯坦的天才创造。

　　简单来说，广义相对论的核心叫“等效原理”，说的是加速度和引力是一回事。不妨想象一下，你在太空中飘浮着，处于完全失重状态，其实跟你在地球引力场中做自由落体的状态是一模一样的。再换一个情况，你站在地面上感受到自己的体重，和你在太空里坐在一艘正以地球重力加速度大小加速的宇宙飞船中，感受也是完全一样的。也就是你完全无法区分，你到底是在一个加速运动的宇宙飞船里，还是处在一个引力场里面。

　　等效原理说的是，在加速的参考系里发生的事情，和在引力场里发生的事情是一模一样的，你做任何物理实验都无法区分你具体处在哪个环境，这是广义相对论的基本原理。有了这个原理，就能推导出广义相对论。比如，你在一台正在加速上升的电梯里面，旁边照射进来一束光，由于你在加速向上运动，在你看来光会向下弯曲，走一条抛物线。根据等效原理，加速上升的电梯，等效于你置身引力场中，如果是在一个引力场中，光线也会弯曲走曲线。但关键是，光并没有觉得自己在走曲线。这里的解释是时空被引力场弯曲了，所以广义相对论的核心结论是，引力不是一个力，它不过是时空的扭曲而已。

　　再来看一个例子：宇航员在太空的空间站，虽然他的运动是绕着地球做圆周运动，但他自己却是处于失重状态，他的感受是自己没有受到外力的作用。但他的运动路径确实是个圆，是一条曲线。这就只能解释为时空被扭曲了，你以为自己在走直线，但你只是在走一条被引力场弯曲了的直线。

　　有了时空扭曲的概念以后，爱因斯坦推导出了爱因斯坦方程：

　　这个方程相对复杂，其中R表示的是时空的曲率，也就是时空的弯曲程度，它和光速、万有引力常数，以及天体的质量有关。

　　爱因斯坦方程把质量、万有引力、时空扭曲以及光速等基本物理量联系在了一起。爱因斯坦方程预言了很多物理现象。例如，黑洞就是爱因斯坦方程预言的，预言中甚至包括引力波和虫洞，以及黑洞的反面“白洞”。其中黑洞和引力波已经被天文观测证实存在；虫洞和白洞，科学家还在探索中。广义相对论是宏观尺度的理论，修正了牛顿的万有引力定律，是对天体物理的统合性贡献，也是宇宙学的研究起点。 了不起的物理