如人看地球上行路之跡，直為術，曲為理，弦為法，圓為道！所以光線是彎曲的，只是規律性為理，不如弦論，更不如圓周為合道！

感謝題主貢獻的這麼有趣的話題。

老郭是個科學愛好者，碰巧還是學物理的，嘗試著給您解答一下這個問題吧。

一、愛因斯坦為什麼會提出時空彎曲

愛因斯坦提出這個問題的原因就在於給出引力的本質，解釋引力產生的根本原因。我們都知道，牛頓搞出來那個萬有引力的公式F=GMm/r^2，這個公式說明了，引力的大小與物質的質量成正比，與它們之間的距離平方成反比。這只是一個反應了各個物理量與引力之間的數值關係的公式，並沒有給出引力的本質究竟是什麼。牛頓在提出這個公式之後，不得不想辦法去回答這個問題，然而，直到牛頓身後200年，也沒有人搞明白引力真相。物理學家們就引力的本質提出了各種假說，但是都沒有得到科學界的一致認同。

這期間，經典力學獲得了長足的發展，尤其是拉格朗日的廣義座標系等一系列成就的出現，更是把經典力學提到了前所未有的巔峰。雖然拉格朗日力學只是在牛頓力學的基礎之上構建，也是經典力學，但是它的表現形式跟牛頓力學完全不同。如果有熟悉拉氏力學的小夥伴就很容易理解萬有引力不存在，只是一種幾何效應的說法，根本不需要愛因斯坦提出來。只是在愛因斯坦之前，還沒有人看出這個問題罷了，或許是看出來了，但是誰都不敢這麼說。

可以說，廣義相對論的一大貢獻就是確定了引力的本質是一種時空幾何效應。

二、拉格朗日廣義座標系

這個東西需要物理系的研究生才能接觸到，如果想深入研究，那需要讀博士了，我簡單說一下吧。所謂的廣義座標系，我們可以簡化理解為，以行星週日運動的實際軌跡為參考系，以最小作用量原理為基本原則，分析行星的動力學狀態。行星的週日運動為慣性運動，其實這句話，伽利略就曾經說過。愛因斯坦曾經在自己的文章裡，對伽利略這句話做出過高度評價。只是我們的教程裡幾乎沒有提及。但是在拉格朗日廣義座標系裡，我們能直接看出來，行星的週日運動就是慣性運動。

我們再回憶一下什麼是慣性運動：物體在不受外力的情況下一直保持靜止或者勻速直線運動狀態，這就是慣性運動。在廣義座標系下，行星在軌道上執行的時候合外力為零，而且是保持勻速“直線”運動，牛頓的三大定律在處理行星軌道的時候都是成立的，這是一種慣性運動。但是問題來了，我們看到的行星軌道明明就是個圓形（實際上是橢圓）軌道啊。那麼這就只有一個解釋，行星的軌道是“直線”，只不過是“彎曲的直線”，空間彎曲就是這樣來的。引力只是因為軌道彎曲，給我們地球人觀測時候看到的一種假象。拉格朗日的廣義座標系也暗示著，區域性的慣性系是普遍存在的。

三、愛因斯坦的時空彎曲

拉格朗日的空間彎曲怎麼到了愛因斯坦的廣義相對論就變成了時空彎曲的呢？這是因為，愛因斯坦發現了另外一個問題，時間的同時性問題。愛因斯坦發現，如果要精確測量物體在空間的位置，就必須解決時鐘的同步問題。也就是說，距離的測量跟時鐘同步有關，而時鐘同步，跟光速有關。這樣時間和空間就不是相互獨立的物理量，而是相互依賴的關係。這也是為什麼，光其實是最好的慣性系，但是我們卻用不了的原因，因為光速相對任意參照系都是不變的，我們沒辦法進行時鐘同步。對於光來說，由於時間無法測量，所以時間是沒有意義的。

愛因斯坦廣義相對論的貢獻主要是兩部分，第一，在前人（馬赫，愛因斯坦自己說的；拉格朗日，我認為的。）工作的基礎上明確提出了引力質量和慣性質量相等，即所謂的等效原理。雖然愛因斯坦從來沒提過拉格朗日的貢獻，一直說自己是受到了馬赫的啟發，但是我看拉格朗日力學，最大的感受就是裡面暗含著等效原理，不能說愛因斯坦就沒看出來，但為什麼他從來沒提過這個茬我就不清楚了。而且，拉格朗日的廣義座標系也應該給愛因斯坦的理論提供了支援，這就是廣義相對性原理。有些人認為，廣義相對論無法定義慣性系，這是廣義相對論的最大缺陷，其實這是完全錯誤的認識。在經典力學裡，慣性系只是個理想模型，人們根本找不到真正的慣性系。而恰恰在廣義相對論中，慣性系是真實的在區域性存在的。有了這個區域性慣性系的存在，那麼時空就必然是彎曲的。因為只有行星沿著彎曲的“直線”前進才是慣性運動，而這個慣性運動，與我們在行星上的測量相一致。就像伽利略說的那樣，我們在勻速直線運動的船艙裡，做任何力學實驗，都不可能測出來船的運動狀態。我們在地球上，去掉地球的自轉效應，任何在地面上的力學實驗，也是不可能測出地球的週日運動向心加速度的。也就是說，地球的週日運動是慣性運動。那麼只有一個理由，地球軌道是一條“直線”，一條“彎曲的直線”。

四、既然空間是彎曲的那麼為什麼我們眼睛看不出來呢

這是因為空間是不是彎曲，我們只能從物質的運動去側面觀察，而所謂的能看到物質的運動路徑，是透過對光線的測量來實現的。而太陽質量的天體，對光線在空間中的彎曲是很小的，甚至我們在教科書中都寫著，光沿著直線路徑傳播，這樣的理念從我們接觸光學開始，甚至是日常經驗中的感受都是如此的。這是因為，質量引起光的曲率變化實在是太小了，我們的肉眼分辨不出來。從宇宙的大尺度範圍來說時空是平直的，但是在大質量天體附近時空是彎曲的。

關於時空彎曲的問題我就回答到這裡了。這裡跟各位小夥伴們討論時空彎曲，沒有從等效原理出發，也沒有廣義相對論出發，而是從客觀的行星軌道觀測結果，以及引力本質的發現過程，給出粗淺的介紹。如果你相信天文學家不會看錯行星軌道，相信時鐘同步跟光速有關，相信牛頓定律是正確的，確認在地球上的以地球為參照系（忽略地球自轉影響）的力學實驗沒辦法測量出地球的運動狀態，那麼時空彎曲的說法就是成立的。

我是老郭，科學愛好者，持續為您提供優質的科普文章。

一、導論

宇宙就是一本書。

宇宙時空是彎曲摺疊的。

翻開一頁書的紙張就是一個時空。

書上的每個文字就是宇宙資訊。

宇宙是物質的。

宇宙更是資訊和意識的基因突變庫

二、探索宇宙空間之路

因為光速的限制，人類在宇宙探索中舉步維艱，就算去趟離地球最近的月球都要費九牛二虎之力。

於是人們試圖找到可以超光速執行的捷徑，目前有兩種較熱門的可行性。

一是基於量子糾纏的量子同步傳輸。

二就是最近時空漣漪“引力波”的證實，使人們猜測借引力波扭曲時空，達到縮短距離的目的。

時空扭曲的核心就是空間彎曲摺疊，時空真的可以摺疊嗎？

愛因斯坦36歲時提出相對論，顧名思義是相對性的。這種相對性是發生在不同的參考系觀察之下的，而對於我們自己則不會有不同的感覺，只有另一個處於慣性參考系中的人觀察我們才會發現我們的變化。

1.時空摺疊

也就是一個事件的物理性質在一切不同參照系中都是相同的，只需要根據參照系的不同進行轉換就行了。

實際上慣性座標系中空間是不可能彎曲的，物體在那個位置就是在那個位置，是不以人的意志和測量手段改變的客觀存在。而人們所謂的時空扭曲只是光線在外力作用下發生彎曲折射，才使人誤以為空間也扭曲了，其實是光線給了我們一個錯覺。

客觀上物體之間的真實距離並依賴於光線是否彎曲。從一點到另外一點，不管光線是否彎曲，我們完全可以不跟光線走彎路，可以走我們的直路，也許這才是“時空穿梭”吧，因為這才是最近的路，宇宙飛船導航只要按慣性座標系中的座標點導航就可以走最近的路了。

引力波的發現，證明了空間是可以扭曲摺疊的。

那麼問題來了，時間也是可以扭曲摺疊嗎？

2.時間摺疊彎曲的

　　愛因斯坦提出認為：光速不變，必然要求空間會“變”。空間會彎曲，而不是平整的。引力是空間“被掰彎”的程度，數學定義叫曲率，而彎曲的程度受物質質量的影響，兩個超大質量的物體互相旋轉，周圍被彎曲的空間就會發生持續的拉伸和收縮震盪。原來我們看到的、感受到的、理所當然認為的許多日常觀念，漏洞百出。

科學家發現引力波的新聞刷屏了。先感嘆幾句：科學之瑰麗壯觀，它所有的迷人之處，是簡潔、優美、可以理解。

這種超越人類經驗的存在，超越感官可觸及的東西，卻能被人類認知。

探尋真理讓人沉醉...

情懷抒發完了，接下來問題，引力波是啥，這一發現為何如此轟動?

看到圍觀群眾紛紛不明覺厲，筆者朋友圈很多受過高等教育、擁有一流學歷的人也在問同一個問題，不免感嘆我們教育真的存在很大的問題。被習題和試卷禁錮的大腦，難以真正深入理解一個東西，沒有熱愛，創新又如何能萌芽?背誦課文不會萌生髮現的喜悅，更不談獨立思考認知世界的快感。我們“權威”的教科書，我們以前“高高在上”的老師和教授，需要自省，甚至回爐。

第一個問題，愛因斯坦發現，光速不變，必然要求空間會“變”。

先普及一個常識，我們看見的太陽散發出來的刺眼的光，跟我們看不見的收音機、手機、衛星發射和接受的電磁波，其實是同一個東西。“可見的光”是頻率在某個範圍的電磁波。

近代研究電磁現象有一個重大發現，電磁波的傳播速度是恆定的，也就是光速是一個固定的數值。無論是在火箭尾焰上出現的光，還是在一架列車上向外打手電筒，“光”這種東西居然不會因為處在運動狀態下提高速度。

就是這麼一個問題，別人都“習以為常”，卻在愛因斯坦頭腦中縈繞了多年。

最後，他提出了一個大膽的假設，光速不變，是因為以光的視角看，它沿途經過的空間發生了摺疊伸縮。

這是什麼意思?

當某個人要加速的時候，道路突然變長了，然後它到達某個地點的時間還是固定的。

第二個問題，引力是什麼?

很多人對引力的課本記憶還停留在“重力”，重複了一千遍的“一顆蘋果砸到牛頓腦袋上”的故事。

普通人對引力的理解，應該是“兩個物體天生就有互相吸引靠近的力，叫做引力”。這要極需被糾正的常識，引力並不是一種“力”，它是一種屬性，我們生存的宇宙空間(嚴格來說是時空，時間空間互相影響，不可分割)的一種幾何特性。

一開始，我們認為空間是獨立於任何東西存在的。就像一個空曠的舞臺，沒人的時候存在，有人的時候也存在，臺上會有各種表演，或者堆滿了各式“道具”，而無論上面發生了什麼，都是表演者和道具的事，舞臺不受影響;

理所當然，單純依靠人類經驗會認為，空間是我們棲身的地方，無論在地球還是在宇宙，“舞臺”本身是永恆的獨立存在。

後來，科學家發現“舞臺”並不是不受任何影響，“舞臺”會因有質量物體的存在而“彎曲”。

空間會彎曲，而不是平整的?時間啦？

空間可以被“掰彎”，證據呢?

實驗證據，日食觀測

常識認為光線是沿直線傳播的。光線發生“彎曲”，並不是光本身發生了彎曲，而是空間發生了彎曲，即光走的路是“彎”的。

牛頓力學認為月球繞地球運轉是因為月球受到地球引力的吸引，但廣義相對論則認為是地球的質量扭曲了附近的時空，月球在彎曲時空以最自然的方式執行，走出了一條繞地球運轉的曲線。就如火車沿鐵軌執行一樣，當鐵軌變彎曲後，火車自然沿彎曲的鐵軌執行。

1911年愛因斯坦預言，當恆星的光非常接近太陽時，因為太陽的引力將會有一個小小的偏離，並第一次提出這種恆星光線的彎曲是可以測量的。

1915年愛因斯坦的廣義相對論發表，並計算出星光在穿過太陽附近時所產生的偏折角度為1.75角秒。

光線在引力場中的彎曲，廣義相對論計算的結果比牛頓理論正好大了1倍，愛丁頓和戴森的觀測隊利用1919年5月29日的日全食進行觀測的結果，證實了廣義相對論是正確的。

那麼問題來了既然引力波可以彎曲，那麼時間也可以嗎？

愛因斯坦相對論中關於時間的相對性是不是空間扭曲造成的?空間扭曲使得時間界限扭曲,標準時間面改變,從而使高速運動的物體中的時間和真實時間存在偏差…… 就像三維空間面向外拉伸,高速運動的物體在扭曲的頂端的時間才是真實時間點,而測量時間為原來的三維空間面上的時間.

形象點說就是桌面的一塊布,將它的中心用線拉起一點,那麼布所在扭曲面就是真實時間面,而記時者取桌面為記時標準面,使得所記時間超前,造成高速運動的物體的時間稍晚於測量時間.高速運動的物體使空間分介面扭曲,就像被它向它運動的方向拉伸一樣.我們經常所認為的時間間斷要比高速運動物體上的時間間斷要長.

如果把它放到二維空間：可以看成一條直線在高速運動物體處被彎曲,當我們看到物體到達該直線時計時,此時我們所測得的時間實際上是它到達彎曲頂點處的時間,但它此時卻不在該位置,而在我們定義的直線上.

當物體運動速度更大時,這種差別更明顯.因為時鐘的機械連線並沒有改變,即它的走動是勻速的,所以並不是時鐘走慢了,而是時間真的變慢了,與時鐘沒有任何關係.而空間的扭曲真的只是高速運動物體引起的嗎?

會不會還有另外一種我們未曾發現的力,在高速運動物體周圍被激發而扭曲空間,從而阻礙它的運動；這一點又與愛因斯坦的狹義相對論中：“速率增加,質量增加.”有關了,它的質量真的增加了嗎?

還是它所受的阻力變大了,阻礙它發生變化.

所以既然引力波可以彎曲，那麼時間當然可以重疊。

3.時空摺疊是一種因為強大的引力使空間發生扭曲的現象。

這種現象是真實存在的，因而在理論上只要能達到一定的引力就能使空間發生彎曲，就好比要從一張平整的紙一端到另一端除了走兩點間的直線外，還可以直接把紙疊起來，讓兩點靠近。

因此人們普遍認為黑洞能夠穿越遙遠的空間，因為黑洞具有無法比擬的巨大引力，連光都不可避免的被它巨大的引力吸引，那麼在這樣的引力下空間也有極大的可能被摺疊，這也就使得以不超越光速卻能在短時間內進行宇宙旅行成為了可能。

星球與星球之間，都相隔幾光年至幾十萬光年。

因此，宇宙飛船即使是以光速飛行，也要用幾年至幾十萬年。如果只靠重力控制飛行，當然太慢了……但是，如果反覆翹曲空間就可以更快地到達目的地。

人們的宇宙空間是一個以真空基態為界。若飛行器可以進入異向量方向上的世界，則從人們的世界中消失。

之後的飛行器的速度相對我們而言是超極限大的。當一定時間之後，飛行器重新回到我們的世界。而這個過程，我們產生摺疊飛行的錯覺。實際上飛行器飛過的路程尺度沒有改變，只是在同樣路程的花用時間上少了。

在現有理論和技術下，飛船永遠不可能達到光速，只能無窮接近光速。想要超過光速，只有使用空間摺疊技術，透過穿越蟲洞來實現。

舉個例子，“兩點之間，線段最短”，這句話是錯誤的，假如我們把紙上的兩個點重合，把紙摺疊起來，那兩個點就重合了，距離無限近，而不是線段是“最短的”。

因此，如果空間沒有摺疊，沒有蟲洞，人們的飛行器就不可能飛出銀河系。

假設整個空間就是一塊很長的可以恢復自動原狀的地毯來思考，空間摺疊就是說如果我想從這一塊布的這頭走到那頭，如果地毯足夠的長，短時間我走不過去，我就可以用引力把地毯的那一頭吸引過來，我就可以直接站在地毯的那一頭，然後力量一散去，這塊布就自動恢復了原狀，從而把我帶到了地毯的那一頭。

可視距離越遠，需要的力量就越大，如果我的力量沒有大到可以一次就把地毯的那頭吸引過來的話，我可以把這塊地毯的二分之一處吸引過來抓在手裡，這樣剩下的地毯其實也就只有二分之一了，再用一次同樣大小的力量，就可以把地毯的那一頭吸引過來，然後達到和開始一樣的效果。

三、時間可以被摺疊，利用這一點能夠實現時空穿越！

隨著現在人類的科技實力不斷的提高，我們對於宇宙的瞭解又提高了一個層次，現在的人類對於宏觀世界的感知已經並不滿足了，現在逐漸的開始去解析一些物質結構，就在前段時間的時候科學界又有了新的突破，不僅是證明了引力波的存在，而且還有科學家提出了空間可以被摺疊的說法。

這個說法讓很多人的人都感到非常不可思議的，因為在此之前空間只是一個飄渺的存在，科學家最新研究：

1.時間可以被摺疊，利用這一點能夠實現時空穿越！

而在提出這一個說法之後人們才明白，空間不僅是能夠被感知到，而且還可以被摺疊。

科學家們在一開始的時候透過對於黑洞附近的一些物質進行取樣檢測的時候，偶然間發現了嚴重的資料不穩定現象，後來經過檢測和研究之後才得出結論，其實是在黑洞周圍的空間發生了扭曲，而且科學家們在經過深度的研究之後，發現引力會對空間造成影響，像黑洞這樣引力超強的物質肯定能夠對空間造成很大的影響的，甚至是可以對空間進行扭曲和摺疊。

看到這裡，有很多的網友表示，既然空間能夠被摺疊，那麼時間呢？

是否也能夠被摺疊？

科學家研究發現，空間是可以被“摺疊”的，那麼時間呢？

這個問題在當時也是成為了網友們熱議的一個話題。按照牛頓的理論來看的話時間和空間在本質上是相同的，既然空間可以被摺疊，那麼時間從理論上來講的話也可以被摺疊。

空間摺疊就是可以交兩點之間的距離縮小，以便能夠進行瞬間達到目的地。而時間的摺疊又代表著什麼呢？其實這一點也是比較容易理解的，科學家們用，四維空間去解釋這一個問題，科學家們表示，在四維空間存在著蛇形通道，而在這個通道里麵包括了我們的過去，現在和未來，而且我們都是一直沿著這個彎曲的通道在一直前進著，前面就是未來，而中間就是現在，後面代表著的就是已經發生的過去，雖然是在一條線上，但是未來和過去是我們看不見也到達不了的。

但是如果將時間摺疊的話，那麼我們就可以從現在的時間到達摺疊重合的時間點，換個意思來說的話就是我們能夠進行時間的穿越，這條理論可以說是驚動了整個科學界。

蟲洞及坍塌磁場的引力無疑是可利用的關鍵，我們知道引力是可以影響空間與斷層空間的排序及扭曲程度的唯一外力，如何利用它就是時空旅行的關鍵所在！

2.科學家畫出宇宙全域性時空圖，揭露時空彎曲本質

在愛因斯坦的著作《廣義相對論》中，就提出了大質量的物體會讓周圍的時間空間發生彎曲，並且會將周圍的時空發生扭轉。這就是奠定了相對論中的基礎，出現時空扭轉的原因就是來自天體引力的空間扭轉作用。對此，科學家就利用這樣的理論繪製出世界上的第一幅宇宙時空圖。

科學家利用相對論中的說法，將宇宙中的天體測繪出全域性的空間圖，並且在不同的天體之間根據引力大小距離的長短，畫出了時空扭轉的趨勢，類似一個多維的時空下，將幾何體出現了曲線扭曲。而這些交錯的時空下的彎曲現象，完全就是按照相對論中的說法一比一打造，在外觀上望去就是一副時空交織的錯亂。

這些複雜的計算模型，的確需要很長一段時間才能逐漸完善那些小行星的宇宙時空圖，首先科學家繪出的就是那些大的星球，並且根據引力的綜合作用，繪出總體的時空扭轉，而這些扭轉的維度就跟所受的萬有引力密切相關。

除了這些大的星球外，小行星帶的作用就是更加複雜，這些在整個系統中，受到了來自四面八方的引力扭曲，透過力的分析合成才能夠大致將這些小行星的時空彎曲測繪出來。

所以，這幅宇宙時空圖，必然消耗了科學家的大量心血，根本就是工程量很大的研究。而愛因斯坦的相對論提出的時空彎曲，就是這幅圖的根本，是繪出這時空圖的核心，足以看出科學巨人的知識在經過差不多上百年的滄桑洗禮後，依然熠熠生輝，為人類用上百年甚至千年之久。

3.怎樣在宇宙中穿梭

“我們的征途是星辰大海”——這句話是如此地鼓舞人心，彷彿我們都是宇宙的水手，等待著探索新世界的啟航號角。

沒錯，我們身體裡的金屬元素都來自於恆星的中心，從某種意義上來說，我們都是屬於宇宙深空的孩子。

（1）人類探索宇宙的路

在神舟十一號太空飛船即將發射之際，就讓我們以科幻作品為引，從現實中的物理出發，來看看那些奇妙的宇宙航行方法吧！

A、傳統火箭引擎——化學引擎

為了能夠前進，我們必須向著運動的相反方向擲出一定的質量，這些投擲出去的東西叫做“工質”。工質推進是目前幫助我們擺脫重力束縛、邁出離開地球母親懷抱第一步的不可缺少方式。

和噴氣式飛機類似，運載火箭也是透過噴出高速氣體來獲得動力。不同的是，在大氣層內飛行的飛機可以透過發動機源源不斷地壓縮排氣道吸入的空氣來獲得推力，而對於運載火箭，這些空氣就有些捉襟見肘，很難產生足夠的推力，更不要說我們要去的可是接近真空的外太空了。因此，為了掙脫地球的引力，運載火箭都裝載著巨量的燃料和助燃劑，這些燃料燃燒所產生的大量氣體經過超音速噴嘴排出，就能推動火箭直衝雲霄，將飛船送上太空軌道。

火箭引擎的原理圖，燃料在燃燒室中燃燒後由噴管噴出從而產生推力。來自於維基百科英文頁面

火箭引擎中，化學引擎這種上古的方式在科幻作品中雖然已經被各自炫酷引擎擠壓得生存空間愈發狹小，但是卻仍然頑強地佔據著一席之地，誰讓它是經典呢？每一次的點火，伴隨著升騰起的火焰和煙霧，那昂然升空的火箭總能激起我們探索未知的無盡鬥志。

《安德的遊戲》劇照，升空中的運輸火箭。化學引擎釋放出灼熱尾焰，同時伴隨著巨大的煙霧

運載天宮二號的長征二號F火箭點火升空時的壯觀景象，充滿了力拔千鈞地氣勢。

化學燃料雖然效果拔群，但是缺點也十分明顯。一個最大的問題就是“又大又重”。“大”是說燃料和助燃劑佔的總體積大，“重”是因為這會讓火箭變得更沉。這就形成了一個兩難的局面——為了飛得更高更遠，燃料就需要更多，但是這反過來又讓火箭變得更沉，也越耗費燃料。

現實當中，人類至今推力最大的運載火箭是土星五號（Saturn V），當年它為了將總重量約50噸的阿波羅飛船（Apollo）送入月球軌道，必須攜帶2721噸重的燃料及助燃劑，這些重量足足可以填滿數個標準尺寸的游泳池。相比之下，火箭各推進級的淨重只有178噸。所以，別看現實中的火箭都是圓柱狀，各部分的重量可都是經過細細考量的。

B、離子推進和核能引擎

化學引擎送我們脫離行星引力到達宇宙空間，可遠星還在召喚我們呢。這時再靠著化學燃料來實現飛船的大規模加速和減速就很不划算了。這就好像開著一輛堪稱“油老虎”的跑車，想要來個橫跨大陸的旅行卻又只能依靠小小的油箱，又如何能夠享受風馳電掣的爽快？

為了解決有限燃料情況下的長距離加速和減速問題，航天器就需要更高比衝的發動機。這裡的比衝是個專有名詞，《軍事大辭海》中給出的定義是“單位流量推進劑(燃料)產生的推力,或單位重量推進劑產生的衝量”。簡而言之，在攜帶同樣質量的推進劑的前提下，比衝越大，推進劑使用的效率就越高。於是，離子引擎和核引擎當仁不讓地站到了臺前。

離子引擎和傳統火箭引擎相似，只是將燃燒室換成了電離室，將噴出的氣體換成了經過電離的推進劑，在電磁場作用下，將電離之後的離子約束並高速噴出。因為離子引擎比衝高的優勢，攜帶較少的推進劑就可以獲得可觀的加速效果。

離子推進原理示意圖，看上去是不是和火箭引擎很像？

（2）電影中探索宇宙空間的路——是想象力中的路

熱映的電影《火星救援》（The Martian）裡，赫爾墨斯號（Hermes）飛船在前期使用化學燃料推進到達火星轉移軌道之後就改由先進的離子發動機來加速，透過以超高速將氬原子向後拋射獲得飛船整體的微小加速度，讓飛船最終達到相當的速度，於是只花費了124天時間就到達了火星。

赫爾墨斯號火星飛船。作為一艘遠距離航行飛船卻沒有體積巨大的燃料艙，離子發動機功不可沒。

不過這裡也說出了離子發動機的弱點。那就是推力還不夠大，要想獲得大的加速，需要犧牲空間和時間，透過長距離的持續加速來換取最終的高速。

現實之中，離子引擎已經不再是幻想，1998年發射升空的美國宇航局探測器深空一號（Deep Space 1）就是人類歷史上第一艘使用這種推進方式的飛船，它在宇宙航行過程中雖然遭遇到一些技術問題，但是仍然成功地對包瑞麗彗星（Comet Borrelly）進行了探測。作者Don Foley，來自噴氣推進實驗室（JPL）

安裝在深空一號上的2.3 kW離子推進器試車照片，可以看見美麗的淺藍色離子焰。來自於維基百科英文頁面

除了離子引擎，被無數科幻作品所青睞的還有核動力引擎。

自從人類發現核能以來，核動力引擎就慢慢取代了普通火箭引擎成為科幻世界中高科技時代的“常規動力”。核反應的巨大能量有目共睹，透過核能來加熱加速推進劑比直接一把火燒掉要經濟得多。從某種意義上來說，核引擎算是透過電磁場來實現推進劑加速的離子引擎的升級版本。

現實中，科學的不斷進步不斷給予科幻作家以新的靈感，科幻小說裡面關於核引擎的設定也越來越仔細、越來越完備。從早期的模糊的“核引擎”到具體的“核聚變引擎”，兩個字的增加，就讓宇宙水手們把小太陽裝在了自己的船上。

相比傳統引擎，核聚變引擎可謂是優勢滿滿。除了十分可觀的比衝外，引擎的燃料——氫和它的同位素氘是這個宇宙中最不缺乏的資源之一了，不論是邊飛邊從宇宙空間收集還是到大型氣態行星大快朵頤一餐都能解決燃料的問題。

來自於《2001太空漫遊》的核動力飛船“探索者1號”，擁有球狀的乘員艙和尾部巨大的核能引擎艙。

但是，別看核動力的單人小艇在未來世界裡都已經見慣不怪，但核能引擎在現實中卻依然沒能實現。受限於物理學和材料學，目前的受控核聚變還不能夠隨心所欲釋放能量，探測器上能夠稱得上核能的也只是小小的同位素電池或是加熱器。

不過，核能發動機的夢想總是要有的，萬一哪一天實現了呢？

A、揚帆遠航——光帆

15世紀開始，人類進入大航海時代，帆船成了挑戰未知的遠航之心的象徵。而在宇宙大航海時代，太陽帆飛船，或者叫做光帆飛船就可以算是這裡最接近傳統帆船形象的飛行器了。

下雨天，當我們打著傘走在雨中的時候，握著傘柄的手能夠源源不斷地感受到打在傘面上的雨滴所帶來的壓力。類似地，不論是光還是粒子，它們打在光帆之上也會產生一定的壓力。飛船就如同浴在光子或是輻射粒子“風”裡的“帆船”一樣，在這壓力推動下不斷前進。

古典帆船不需要螺旋槳，只要有風就能航行，光帆飛船亦只需要“粒子風”。這意味著一個巨大的優勢：可以去掉推進劑和引擎，從外部提供動力，讓飛船本身的重量得到極大的削減。

在劉慈欣的科幻作品《三體》之中，為了向一光年外正在往地球進發的三體艦隊發射一顆能夠儘快到達的飛行器，彼時的人類提出了一個“階梯計劃”。這個計劃中的飛行器便是擁有著巨大輻射帆的光帆飛船，透過依次引爆在預定飛行軌道上從地球到木星軌道之間的近千枚核彈，利用其爆炸產生的輻射作用於光帆帶來持續的加速，最終使追求極致輕量化的飛船達到了光速的百分之一。

可喜的是，光帆飛船現在已經不再是紙面上的設定，而慢慢走向了現實中切實可行的方案。日本航空研究開發機構（JAXA）在2010年發射的伊卡洛斯號（IKAROS）飛船已經成功驗證了將光帆作為唯一推進方式的可行性。

伊卡洛斯飛船有著厚度為7.5微米，面積為196平方米的複合材料帆，而這種帆每平米的質量僅僅有10克。到2015年轉入休眠狀態為止，正是憑藉著操縱這面巨大又輕盈的帆，伊卡洛斯號平安地執行到了距地球1.1億公里、據太陽1.3億公里處。

伊卡洛斯號光帆驗證飛行器藝術圖，可以清楚看到巨大的方形合成材料帆。來自日本航空研究開發機構網站。

B、利用空間——引力彈弓和曲速航行

愛因斯坦的廣義相對論指出，大質量的物體可以讓它周圍的空間發生彎曲。如果把行星或恆星等大質量物體比作金屬球，宇宙空間比作橡皮膜，壓在一張平整橡皮膜上的金屬球會產生一個凹陷。假如這時候有個小球向著這顆金屬球而去，這個小球的運動軌跡會彎曲，小球在滾向凹陷的過程中也會不斷地加速。這正是“引力彈弓”的基本原理——空間探測器從行星旁繞過時受行星的引力作用，運動速率增大。

在電影《星際穿越》中，宇航員庫珀最後操縱著破損的永續號（Endurance）就是孤注一擲，透過黑洞“巨人”（Gargantua）的引力彈弓作用，讓宇航員艾米莉亞得以逃生。而《火星救援》裡，為了救助被困火星的馬克·沃特尼，赫爾墨斯號則是利用地球的引力彈弓效應，最大限度地節約了時間，才能夠在匆匆補給之後快速返回火星。 《星際穿越》裡的飛船永續號（Endurance）

回到我們的時代，1977年9月5日發射的旅行者號探測器就是經過木星和土星這兩個太陽系大塊頭行星的引力加速才獲得了足以脫離太陽引力控制的動能，並在2013年9月12號被美國宇航局正式宣佈已經脫離了太陽系，繼續向著無人深空進發。

而土星探測器卡西尼號（Cassini）探測器在重達3噸，現有推進技術不足以將其直接送達土星的情況下，正是靠著在6.7年裡兩次飛掠金星，之後又途經地球、木星，藉助它們的引力加速，最終才能夠順利抵達目的地。

卡西尼號探測器的執行軌跡示意圖，反覆經過了多次行星引力加速才得以到達土星。來自美國宇航局網站。

如果說引力彈弓是利用了這個宇宙中的天然“地形起伏”的話，那麼曲速航行就是人類移山填海，主動出擊了。這裡的“曲速航行”，或者叫做曲率航行、翹曲空間，本質上就是對空間的主動彎曲。

《哆啦A夢——大雄的宇宙開拓史》節選

這段選自漫畫《哆啦A夢——大雄的宇宙開拓史》的片段簡潔又形象地描繪了何為彎曲空間——透過一定手段讓空間“摺疊”，把本來相隔很遠的兩個點拉近。

這種方法優雅而高效：沒有燃燒，無需噴射，快速便捷——常規的宇宙飛行在它面前慢如蝸牛。同時，這種對空間的主動干預讓人有一種主人一般的感受，彷彿自己不再是渺小脆弱的生命體，而是無限空間之王。

《星際迷航——下一代》劇集中的聯邦星艦進取號（Star Ship Enterprise）。擁有前端盤子一樣的碟形部和後端形似一雙筷子的曲速引擎艙。

科幻電影中，剛剛迎來50週年的美國科幻鉅作《星際迷航》中的進取號星艦就是由曲速引擎來驅動的。經由正反物質湮滅所釋放的巨大能量產生曲速場，並進一步改變曲速場周圍空間的結構，讓飛船進入曲速航行，也就是彷彿乘上空間的波浪，被空間波動推著前進。進入曲速航行之後，飛船被曲速泡所包圍，曲速泡內部的空間未被扭曲，飛船相對於曲速泡而言是在做亞光速飛行，但是曲速泡本身相對於宇宙空間的運動卻可以超過光速。

在星際迷航的世界裡，公元2063年進行的人類歷史上第一次成功的曲速一級（光速的一倍）航行讓地球人被宇宙中另外的智慧生命——瓦肯人所感知並與之接觸，由此掀開了波瀾壯闊的星際傳奇。

星際迷航中涉及的曲速航行原理圖，透過產生不均衡的曲速場，讓空間來“推著”飛船向著不同方向運動。來自於官方技術手冊《Star Trek the Next Generation Technical Manual》。

星際迷航電影中所表現的曲速泡和其中的進取號。周圍的光因為空間扭曲而改變。

可惜的是，這個誘人的方法現在依然沒有實現，我們現在還沒能找到人工彎曲空間的有效方法，曲速飛船也依然是一個美好地概念。但是這個概念又是如此地誘人，因為這種方法能夠實現真正意義上的空間壓縮，極大地縮短旅行的時間，讓行星際間甚至於星系之間的旅行成為現實。

正如現在高鐵已經能夠消弭我們過去的萬水千山重重阻隔，未來的“星際高鐵網”就等待著用曲速航行技術來搭建了。

C、致無盡的想象

科幻作品中最重要的一個元素就是想象力。

最後就讓我們擺脫種種制約，釋放想象，一起來看看這個宇宙中的奇葩——“黃金之心”號（Heart of Gold）飛船。

它源自於英國科幻作家道格拉斯·亞當斯的《銀河系漫遊指南》，它的動力可謂是前無古人、後無來者：無限非機率驅動器（Improbability Drive）。

當無限非機率驅動器到達無限非機率狀態時，它可以在任何可能的宇宙中穿越任何可能的兩個點，這意味著你能夠瞬間跨越哪怕是最遠的星球間的距離，也意味著你永遠不知道你下一個時刻會出現在什麼地方，甚至於也無法知道再次出現的時候你是什麼。毛線團、玫瑰花、檸檬、或是小黃鴨，一切皆有可能。

當然了，作者自己也說這古怪玩意兒“不太可能”了，誰讓這驅動器名字直譯過來就是“不太可能驅動器”呢。

《銀河系漫遊指南》電影中啟動驅動器之後飛船變成了一個大毛線團，所有成員也變成了毛線人。

電影中剛剛從一朵花回到正常狀態的“黃金之心”號。

就如同那些往日科幻裡大膽瑰麗的想象很多都已經成真一樣，今日的科幻也許就是明日的現實。在這個日新月異的時代，就讓我們翹首以待，迎接宇宙大航海時代的到來吧！

4.開啟時空大門的鑰匙

開啟宇宙時空彎曲的大門鑰匙是什麼？

最近，引力波成為全球科技熱詞。自美國國家科學基金會與來自加州理工大學、麻省理工學院以及“鐳射干涉引力波天文臺”（LIGO）合作組織2月12日宣佈首次直接探測到引力波的訊息以來，全世界特別是科學家們為之興奮不已。英國物理學家、黑洞理論家斯蒂芬·霍金認為，引力波可以提供一種全新的方式來觀測宇宙，而且可以徹底改變天文學。

LIGO的兩臺探測器相繼測到，來自13億光年之外的兩個黑洞的繞轉併合。這一重大發現，證實了愛因斯坦1915年廣義相對論關於引力波的預言。100多年前，愛因斯坦革新了牛頓的引力理論和絕對時空觀，創造性地提出了時間和空間互為一體、二者不可分割的理論。他認為引力的本質是時空幾何在物質影響下的彎曲，引力波則是時空的擾動以波動形式的向外傳播。

如果說機械波、電磁波都是 在時空這個“舞臺”上傳播的，那麼，引力波就像是“舞臺”本身的波動。時空是一個“很硬”的結構，要想改變它非常困難。如果把時空比作一個彈簧，需要很大 的能量才能將它壓縮或拉伸一點點。如若想在地球上測量到引力波，需要把測量距離的精度提高到原子核大小的千分之一。如果把地球到太陽之間的距離當作探測器 的長度，需要測量的距離變化也不過頭髮絲的十萬分之一。

自1916年 德國天文學家史瓦西發現廣義相對論一個有趣的數學解之後，黑洞便成為物理、數學、天文、計算機數值模擬等領域的熱門課題。這次探測到的引力波訊號來源於兩 個黑洞碰撞併合，並最終形成一個自轉的黑洞。它不僅僅驗證了廣義相對論對於引力波的預言，也第一次直接證實了黑洞的真實存在。黑洞和雙黑洞系統的證實，為 天文學、宇宙學觀測中的許多理論和現象提供了堅實的支援。

引力波探測除了可以回答人類關心的基本科學問題外，還可催生出一大批新的交叉學科研究領域，甚至新應用、新技術。例如，此次探測到的引力波訊號類似於“啁啾”，這類“啁啾”同樣會在雷達、聲吶、鐳射脈衝和其他環境中出現，這些學科領域已經開始使用LIGO開發的資料處理程式。再例如，LIGO的複雜光學系統處於4千米長的真空管中，這是地球上規模最大、最純淨的真空系統，需要攻克一系列工程和技術難題。同時，LIGO的光學系統需要非常小的光路損耗，這一需求催生了測量光學損耗的技術。

類似應用的例子還有很多，如鐳射雷達、焊接、切割、鑽孔等。LIGO使用的石英玻璃纖維、四級擺懸掛系統、主動“測量—抵消”策略等，都是最先進的材料與技術的結合。總之，由引力波探測衍生的種種高新技術，未來都將得到越來越多的應用。

四、時空怎樣彎曲摺疊？

一本書怎樣摺疊的？

三維空間裡的歐幾里德幾何允許我們講一維的曲線和二維的曲面。圓是一個一維幾何圖形（只有長度，沒有寬度和深度），其半徑越短，則彎曲程度越大。反之，如果半徑增至無限長，圓就變成了直線，失去了彎曲性。

同樣地，一個球面隨其半徑的無限增長也會變成一個平面（若不計地面的粗糙，則在局域尺度上看地球表面是平的）。

彎曲因而是有精確的幾何定義的。但當維數增加時，定義變得複雜多了，彎曲程度不能再像圓的情況那樣用一個數來描述，而必須講“曲率”。

且看一個簡單情況即圓柱面，這是一個二維曲面（圖約，平行於其對稱軸所量度的曲率為零，而在垂直方向上的曲率則與截出的那個圓相等。

儘管曲率有多重性，仍然可以定義出一個固有曲率。 在二維面上的每一個點都可以量出兩個相互垂直方向上的彎曲半徑，二者乘積的倒數就是曲面的固有曲率。

如果兩個彎曲半徑是在曲面的同一側，固有曲率就是正的；如果是在兩側，那就是負的。圓柱面的固有曲率為零，事實上它可以被切開平攤在桌面上而不會被扯破，而對一個球面就不可能這樣做。

球面、圓柱面及其他任意二維曲面都“包理”在三維歐幾里德空間裡。

這種來自現實生活的具體形象使我們覺得可以區分“內部”和“外部”，並且常說是一個面在空間裡彎曲。但是，在純粹的幾何學裡，一個二維曲面的性質可以不需要關於包含空間的任何知識而完全確定，更高維的情況也是如此。

我們可以描繪四維宇宙的彎曲幾何，不需要離開這個宇宙，也不需要參照什麼假想的更大空間，且看這是如何做到的。

彎曲空間的數學理論是在19世紀，主要由本哈·黎曼（Bernhard Riemann）發展出來的。

即使是最簡單的情況，彎曲幾何的特性也是歐幾里德幾何完全沒有的。 再次考慮一個球面。這是一個二維空間，曲率為正值且均勻（各點都一樣），因為兩個曲率半徑都等於球面的半徑。連線球面上兩個分離點的最短路線是一個大圓的一段弧，即以球心為中心畫在球面上的一個圓的一部分。

大圓之於球面正如直線之於平面，二者都是測地線，就是最短長度的曲線。一架不停頓地由巴黎飛往東京的飛機，最省時間的路線是先朝北飛，經過西伯利亞，再朝南飛，這才是最短程路線。 由於所有大圓都是同心的，其中任何兩個都相交於兩點（例如，子午線相交於兩極），換句話說，在球面上沒有平行的“直線”。

已可看出歐幾里德幾何是被無情地踐踏了。熟知的歐氏幾何定律只能應用於沒有任何彎曲的平坦空間，一旦有任何彎曲，這些定律就被完全推翻了。球面最明顯的幾何性質是：與平面上直線的無限延伸不同，如果誰沿著球面上的直線（即沿著大圓）運動，他將總是從相反方向上回到出發點。

因此，球面是有限的，或者說封閉的，儘管它沒有終極，沒有邊界（大圓是沒有終端的）。球面正是具有任何維數的有限空間的理想原型（由於自轉、地形及潮汐等因素，地球表面不是精確的球面，但它同樣具有上述性質）。

現在來考查一下負曲率空間的情況。為簡單起見，限於二維，典型的例子是雙曲面，形如馬鞍。 如果也沿著這個面上的一條直線運動，一般說來不會再返回出發點，而是無限地遠離。像平面一樣，雙曲面也是開放面，但僅此而已。

作為一個曲面，雙曲面根本不再是歐幾里德型的。大多數曲面並不像球面或雙曲面那樣具有處處都為正或為負的曲率，而是曲率值逐點變化，正負號在面上不同區域也會改變。

用你的想象翻開時空這本大書吧！盡情享受想象的樂趣吧

時空是不可能彎曲的。引力不能使時空彎曲，引力只能吸引有質量的物體，沒有質量的時空不能被物體吸引，引力吸引時空缺少力的三要素。引力吸引時空作用點在那裡？大小和方向呢？力的作用是相互的，物體作用力使時空彎曲，反過來時空也吸引物體，沒有質量的時空也吸引沒有質量的時空。彎曲的時空又使時空彎曲，太謊謬了。時空彎曲是什麼？就是尺縮鐘慢，它的目的是什麼？就是要保持光速不變。為什麼要維持光速不變？因為邁克爾遜莫雷證明了光速不變。但是愛因斯坦錯了，光速不變，不需要尺縮鐘慢，不是時空彎曲。光速不變是因為光是電磁波，沒有質量沒有慣性，一生成就脫離光源獨立存在了。不受光源運動影響，只起改變頻率作用即多普勒效應。光速不變是指光在同一種介質裡傳播度不變。光速不變是以光本身為參照物的，在光行程上任取兩點的距離除以時間速度不變。愛因斯坦在選取參照物上亂來一套，不同參照物就有不同速度。光速是他的上帝，寧願尺縮鐘慢時空彎曲，光速都不能變。思維混亂，邏輯前後矛盾，爭論百年。時空彎曲就是繆論。

宇宙是個混元體，它無內無外，無上無下，無邊無際。整個宇宙包括所有星系都沿著某一方向在做迴圈運動，所以時空是彎曲的。在宇宙中沒有絕對的直線，只有相對的直線，當你從某一點出發，不死不滅的話，沿著固定的方向一直飛下去，最終將回到原點。這就是我們的宇宙，這就是時空彎曲！無論你以多快的速度飛行都飛不出宇宙，這說明宇宙是無限的迴圈;當你沿著固定的方向一直飛行，最終又回到原點，這說明宇宙又是有限的迴圈。這就是我理解的相對論和時空彎曲，這就是我對宇宙時空無限和有限的解釋。一家之言，歡迎網友提出不同意見！

這個問題是如此的簡單，卻被某些人拿上萬字的內容描述，真是費了九牛二虎之力，大發周章，大費周折，好不容易啊！最後也沒有順服他人，我看了有些人的文章，他們試圖用詭辯的思維模式來混淆視聽，說什麼彎曲的直線，又說萬有引力可以用時空扭曲效應來解釋，有說這種理論一般人是理解不了的，只有研究生以上學歷的人才能接觸到高校的某種學習課程，只有學習了那些內容才能理解時空扭曲的原理。放下這些不說，我不知他們的心態是出於熱愛科學研究還是象‘’皇帝的新裝‘’裡的巫師在故弄玄虛，騙取科學大獎。巫師買通了許多人，許多人都假惺惺的炫耀布匹是多麼的華麗好看，而巫師又通曉人性的弱點，打破人們的第一道心理防線，說什麼凡是看不到華麗的布匹的人就是不稱職，所以大臣們沒有一個人敢承認看不見，最終連皇帝也被矇騙在鼓裡，還是一個小女孩揭露了真像。象這種基礎物理常識都可以被人扭曲，連一般的人都會嗤之以鼻，時空是絕對的，完全沒有相對性，根本不可能產生彎曲，下面就來議論一下時空無法彎曲的推論。

首先我們要透過經驗來給時間和空間加以定義，有了規則才有可能拿來做比較，沒有規則就無法成方圓，宇宙的存在離不開四大因素，時間，空間，物質，運動，物質是宇宙的主宰者，時間使得宇宙承前啟後的延續發展，空間使得物質有一個儲存的空間，運動使得宇宙發生無窮無盡的演變，時間和空間是虛擬的事物，沒有實體，沒有形態，沒有基礎，沒有份數，無法產生量的積累，也就不能產生量變，更沒有質變，這是它們的天生屬性，也就是基本規律，這些簡單的道理不需要實驗證明，而是完全可以用悟性來解決的問題，如果人們連最簡單的事情都不能悟感，那就無法研究宇宙世界，我們現有的物理學基礎全部是由實踐經驗悟感出來的，我們所悟感出來的東西都是事物的基本屬性，也就是最顯而易見的基本規律，最基本的屬性是不能用實驗來證明的，只能從悟性中來，人們正是有了悟性才逐漸認識了宇宙世界，在總結經驗的基礎上逐步向縱深處發展，比如空間是空虛的，沒有實體的，物質是有實體的，與空間相對立，與空間區分開來，這些都是最簡單的事實，直接從悟感中來，你怎麼證明？根本無法用其它方法證明，只有透過空間與物質拿來比較，才能說明他們的區別在於有沒有實體，這還需要證明嗎？所以我們就可以根據我們的悟感來給事物定義，這些定義包含了事物的屬性，我們根據屬性延伸出一些規律定義那便是定律，我們在這些定律的基礎上推斷事物的發展結果，得以研究宇宙世界的目的，這就是物理學的發展。

在現代物理學魚目混珠的物理世界，我們為什麼不能堅信自己的悟性，總是受別人編造科學的影響，人云亦云，不去獨立思考，失去了分析問題的能力，

要理解時空彎曲，首先要理解什麼是時空。

要理解什麼是時空，首先要清楚的區分什麼是時空本身，什麼是時空中的物質存在狀態和物質運動狀態。例如，一根棍子彎曲了，這究竟是物質存在狀態的變化，還是空間本身的彎曲？

但是，棍子的彎曲，也許是因為空間本身彎曲了，而棍子是存在於空間中的，所以棍子也就隨空間的彎曲而彎曲了。這種疑慮不是沒有道理，棍子也許是因為某種外來的原因，如你用了一個蠻力把它給壓彎了，也許是因為空間本身就彎曲了，這兩種原因都有可能導致棍子彎曲。顯然，如果我們測量出了棍子的彎曲，並不能說明這一定是空間彎曲造成的。

同樣，我們測量出了光線在引力場中的彎曲，也不能說明引力場中的空間就一定是彎曲的。

因為棍子，光線，都不是空間本身，而只是空間中的物質存在或物質運動。

要證明空間確實彎曲了，我們必須對空間本身直接進行測量。

對空間本身直接進行測量？難道你要我去對空無一物的空虛進行測量嗎？難道我們的測量可以沒有具體的測量物件嗎？

數學上，關於空間彎曲，是有明確定義的。如果勾股定理成立，則空間就是平直的，否則，勾股定理不成立，空間就是彎曲的。數學，只關心定義是否明確清晰，推理的過程是否符合邏輯，並不關心這個定義或推理得到的結論能不能實測驗證。但物理不同，物理學中的概念、定理，必須要有明確的測量物件和測量方法，必須要能夠測量驗證。在物理學中，當我們說勾股定理成立、空間平直，或者勾股定理不成立，空間彎曲時，這個勾股定理究竟成立還是不成立，是實際測量出來的，必須要對一個實際存在的三角形進行測量才能確定。但如果這個實際存在的三角形不能由實物構成，不至於使測量的結果僅僅只是具體的物質存在狀態，而不是空間本身的狀態，那這個三角形該由什麼來構成呢？

究竟什麼是純粹的空間？

我認為，純粹的空間，應該是指空間座標系中的空間。但如果我們要在這個座標系空間中構建一個三角形，並測量它是否符合勾股定理，那這個三角形的三條邊該由什麼來構成呢？注意，這是在一片空虛的三維宇宙空間中構建這個三角形，不能用棍子、光線這些具體的實際存在物。我認為，應該用與座標軸完全等價的東西去構成，而座標軸與測量長度、判斷一個具體的實物，如那根棍子、那段引力場中的光線究竟直不直的標準直尺是等價的，所以，判斷純粹空間究竟有沒有彎曲的那個三角形，也就可以由與標準直尺完全等價的東西去構建。

用標準以外的任何實物去構建這個三角形，測量的結果都會被像我這樣死腦子的人認定為這只是對一個具體實物的測量結果，而不是對純粹空間的測量結果。只有用標準，用判斷具體的實物究竟直不直，究竟有多長的標準直尺，構建成的三角形，對其進行測量，才不是對具體的實物或具體的物質運動進行測量，才是對純粹的空間進行測量。

但這顯然是標準自己對自己的測量。

這裡有必要說明一下物理學中的標準直尺究竟是個什麼東西。最早，物理學家規定的標準直尺，稱為米原尺，是儲存在大英皇家天文臺一個恆溫恆溼箱中的、由鉑金製成的條狀物體，它的長度，就是標準的1m，它的稜邊，就是標準的直線。有人說，一個物體究竟直不直，用肉眼就可以看出來，但是，光線也許是彎曲的。又有人說，空間中兩點之間的所有連線中，最短的那條連線，即短程線或叫作測地線，就可以作為直線的判定標準。但究竟那條連線才是最短的，需要實測才能確定，而實測，就首先需要有一個標準的直尺，而且，這個直尺必須是直的，否則，測量出的距離，就不是通常意義上的距離。所以，判斷一個線段究竟直不直的標準，應該就是在規定測量長度的標準直尺時候，同時規定好了的。

標準直尺會不會彎曲？它的長度會不會變化？假設標準直尺彎曲了，它的長度變化了，請問，是以誰為標準測量出來的？我們對標準直尺的規定，重要的不是規定了究竟多長才是1m，而是規定了，標準直尺的長度，以及它是直的這個特證，永遠不會變化，在任何地方、任何時候、任何情況下，包括在引力場中，都不會變化。規定？為什麼說是規定？似乎說的是人為規定？請問，如果不是人為規定的，難道是實際測量出來的嗎？是以誰為標準測量出來的？

補充說明一下，現在，物理學家已經拋棄了那根鉑金製成的米原尺(可惜我沒有撿到)，將1m長度更改規定為，光線在給定的時間內所傳輸的距離，因為光速恆定不變。這也就等於同時規定了，那根作為標準的光線，就是標準的直線。但我們要清楚，如同我們只是把那根特定的鉑金製成物規定為標準直尺一樣，我們也只是把一個特定條件下的光線規定為直線，如把無引力場時的光線規定為直線，而不是把任何一根光線都規定為直線。用無引力場時的光線作為標準，去測量引力場中的光線，發現它彎曲了，那麼，我們測量出的這個彎曲，就不能說成是標準彎曲，或空間本身彎曲了，而只能說是這根引力場中的具體存在的光線，作為測量物件的光線，這個具體的物質存在狀態或物質運動狀態，在引力場中變彎曲了。

現在，我們用與標準直尺或座標軸完全等價的另一些標準直尺，在座標系的空間中構造出一個三角形，再用一個標準直尺去測量這個三角形，測量的結果是這個三角形符合勾股定理呢還是不符合？即座標系中的空間究竟是平直的呢還是彎曲的？這個我沒有去實際測量，不能妄下結論。也就是說，用標準自己去測量自己，無法說會測量出自己彎曲了，但也許會測量出這個由標準構成的三角形不符合勾股定理。但究竟符合還是不符合，僅與標準自己有關，與我們把誰規定為那根標準直尺有關，卻與標準之外的原因，與是否存在引力場無關。假設我們在無引力場的環境中，測量出這個三角形不符合勾股定理，然後，再把這個由標準構成的三角形拿到引力場中，再用這個標準直尺去測量，它能測量出這個三角形發生了變化嗎？它能測量出這個三角形對勾股定理的不符合程度發生了變化嗎？標準自己能測量出自己在引力場中發生了變化嗎？

有人說，標準自己當然測量不出自己在引力場中發生了變化，但標準確實是在引力場中彎曲了，測量不出，不等於就不存在。但是，你不相信測量，難道你要相信某些人的胡說八到嗎？測量不出，從邏輯分析就知道測量不出，與胡說八到有什麼區別？

但是，參照系中的空間，有可能是彎曲的，如果我們規定，由標準構成的三角形，再用標準去測量，不符合勾股定理就是空間彎曲。但這種所謂的空間彎曲，卻是恆定不變的，與是否存在引力場無關。

由標準構成的三角形，再用標準自己去測量，究竟符不符合勾股定理定理，僅與標準自身有關，僅與我們把誰規定為標準有關。標準究竟標準不標準，不是測量出來的，而是人為規定的。如果我們把用現有的標準測量，有點彎曲的另一根鉑金條規定為我們的新的標準，則用這個新的標準去構成一個三角形，再用這個新的標準去測量這個三角形，則測量的結果完全有可能不符合勾股定理，由這個標準作出空間座標系的座標軸，則這個座標系中的空間，就有可能是彎曲的。

也就是說，空間究竟是平直還是彎曲的，完全是我們人為規定的，是在我們究竟把誰規定為標準直尺的時候，同時人為規定了的。既然是人為規定的，那就是恆定不變的，與是否存在引力場無關。

最後告訴大家一個小秘密，空間究竟是平直還是彎曲的，空間中成立的幾何究竟是歐氏幾何，還是某種非歐幾何，是人為規定的，這個思想，首先是由與愛因斯坦同時代的法國數學家、物理學家龐加萊提出來的。

時空彎曲是對加速度/引力等效的另一種描述方式。

加速度與引力在很多時候是完全等效的，在一個無窗電梯里人對加速度與引力是無法區分的。

在宇宙中的太空的時空彎曲的前提必須有物體的螺旋運動屬性的存在條件，太空本身不會彎曲，也不存在著時空彎曲的現實，是以物質的變化過程的運動屬性造成的現象的對比借鑑。

關於時空彎曲的話題，也許除了像愛因思坦這樣偉大的科學家，運用數學物理知識理解外，像我這種學識很淺的人只能透過一些想像來回答了。

在我所知道的物理知識中，如果物質的密度越大，體積越大的情況下，其產生的磁力場也越大。當磁力場達到一定值時，會對周圍與它相遇的物體產生吸引力，例如:離地球很近的月球，隨著運動軌跡遠近的變化，會引起地球上潮夕的強弱變化。

潮夕的強弱變化，我們很容易看到。但時空會否在磁力場的變化中引起彎曲，是不容易發覺的。

記得有好幾次看到這類節目，某人誤入某地，由於當時所處的地方，磁力場異常，以致於指南針失靈，時間都發生了慢停，讓人迷茫不解。或許這些現象，就是一些時空彎曲的例子。還有一些就是關於百暮大的故事，這些緯度的地方，更容易發生時空彎曲。

假如我的想象如果正確，時空彎曲應該是存在的，在浩瀚無垠的宇宙，黑洞做為一個體積無限大，密度無限大的天體，它可以吞噬任何誤入領地的恆星，以及不可名數的天體。在這種超級磁力場面前，時間，空間，光線，等等一切可知的，可以表示物理量大小的名詞，都會被吸引，都會發生位移，甚至扭曲爭鬥。

時空彎曲，也並不是什麼超級難懂的宇宙現象，這種彎曲有時候在人的身上也會體現，比如，當某人與某人相遇，磁力場在相互極限排斥時，家庭會失去溫馨，夫妻會產生猜疑，路人會發生爭鬥…，也就是說，在同一環境下，由於人體的磁力場發生變化，時空也會發生變化。有些人甚至在暴怒下永遠離開了現有的時空。

好了，我對時空彎曲的想象大致如此。