彎曲時空

彎曲時空是廣義相對論的核心思想。在狹義相對論中，空間與時間構成一個平直的四維舞台，就像一張無限延展、絕對平坦的紙。廣義相對論則說，質量和能量會讓這個舞台翹曲，產生起伏的山丘和山谷。哪裡有物質，那裡的幾何就不再平直，而這種被改變的幾何，就是重力。

一個常見的比喻是：一顆重球壓在繃緊的橡皮膜上，把它壓出凹陷，使附近的彈珠向內滾去。這個畫面有幫助，卻並不完美，因為它只展示了空間的下陷，而更深一層的真相是時間也被彎曲了——事實上，你站在地球上感受到的重力，大部分正是由時間的翹曲造成的。位置越低，鐘走得越慢，而物體會自然地朝著時間走得慢的地方漂移。

自由下落的物體感受不到任何力；它們只是沿著彎曲幾何中最筆直的路徑前行。地球繞太陽運行，不是因為有繩子拉著它，而是因為太陽彎曲了周圍的時空，地球正沿著可走的最直路線滑行。這種彎曲可以被直接探測到：光經過大質量天體時會彎折，處於不同高度的鐘也會以不同的速率走動。