浅谈时空——对于宇宙的认知
相对论，对于这个词汇很多人都有过了解或是有所耳闻，这是爱因斯坦曾经提出的，相对论包括广义相对论和狭义相对论，广义相对论中提出了时空的概念，其内容是对宇宙基本的一个认识，同时佐证了牛顿的万有引力定律并说明该定律存在的局限性，给大爆炸宇宙论提供了理论基础;狭义相对论则适用与在惯性参考系下的牛顿力学三大定律，是对牛顿理论的再解释和延伸。这里，我们将详细了解广义相对论。
时空这个词，读者们都是耳熟能详，这是爱因斯坦在其广义相对论中给其明确的定义，时空是指时间和空间，是时间和空间的结合体，二者相互依存不可分割，故名为时空。广义相对论通俗一点指的是时空能被超高质量的物体，就像行星、恒星、星系之类的超质量物体扭曲、弯折。因为时空是有弹性的，正如现实具有弹性一般，而超高质量的物体能让其发生弹性改变。而时空被扭曲后就会产生引力。对于时空具有弹性，能被弯折和扭曲，是不是很多人都有点难以置信，毕竟我们人类在地球上生活了如此之久都未曾听闻，时间还是时间，虽然人类发明了年、月、日等计时单位，但时间是不会随着计时单位的改变而改变的，同样空间也是一样，没有增大也未曾减少过。但这只是物理学冰山一角而已，时空确实是有弹性的，举个例子，在地球和太阳上用同样的计时单位，在地球上过一年，同样的时间在太阳上度过，最后你会发现地球上过了一年，而太阳上却远远还没过完一年，地球上的时间流逝的速度比太阳上时间流逝的速度要快。这就是时间具有弹性的一个例子，而为什么会出现这样的事呢，其原因我会在下文中详细分析。
正如爱因斯坦提出的，超高质量的物体会让时空发生弯折和扭曲。而扭曲的程度用曲率表示，顾名思义是扭曲的程度大小，当曲率为0的时候就适用于狭义相对论，当曲率大于0的时候，表示时空已经发生扭曲，适用与广义相对论。而曲率的大小也就决定了其产生引力的大小，曲率越大，引力越大;曲率越小，引力越小。
我将引用史提芬霍金的一个简单理想模型，在一片没有尽头也没有波浪的沉寂的大海中，上面有一艘一直向前行驶的快艇，当然，这艘快艇不用担心燃油的问题。在这种条件下，这艘快艇会在这片海上朝着前方永远行驶下去。这时候，假如在海中产生一个漩涡，快艇依旧按同样的路线、方向、速度朝前行驶，在行驶的过程中，这艘快艇会受到这个漩涡的影响，虽然漩涡产生的吸力不会直接把快艇吸入，但在这片没有尽头的海中这股吸力会逐渐影响快艇，最后快艇会偏离原来的方向，其行驶的路线会慢慢被漩涡的吸力带着最终和漩涡的旋转路线一致。虽然快艇还在按原来的方向超前行驶，但是漩涡改变了其行驶路线。这个漩涡就好比时空发生的扭曲程度，其扭曲程度越大，模型中的漩涡越大，产生的吸力越大，扭曲程度越小，模型中的漩涡越小，产生的吸力越小。
上述的理想模型主要是来阐述引力产生及引力大小的原由，方便读者理解。现在重新回顾爱因斯坦广义相对论的定义，时空可以被超质量的物体弯折、扭曲。通过上面的模型我们可以知道，时空的扭曲程度决定着引力的大小。质量越高，使时空产生的扭曲程度越大，引力越大，这就可以解释为什么月球引力远小于地球引力。因为地球质量是月球质量的81倍，质量越大，其让时空产生的扭曲程度越大，进而所产生的引力越大，而月球质量比地球则小的多，所以产生的引力自然比地球产生的引力小。这个模型也为地心引力提供理论基础，为什么地球上的所有物体落下的方向都是朝着地心，为什么苹果不是落向天空而是落向大地，为什么地球是圆的但上面的人却掉不下去，因为 地球通过扭曲时空所产生的引力很大，其释放出极大的引力才造成了这些我们司空见惯的现象。
下面为读者解释先前提出的问题，为什么太阳时间流逝速度比地球时间流逝速度慢。我将引入另一个模型：一个黑洞。像宇宙万物一样，恒星也会衰亡，一些大质量恒星在核聚变反应燃料耗尽时，内核会急剧坍缩，最后坍缩成一个奇点，并形成一个强力的力场漩涡，扭曲时空，成为黑洞。黑洞其实不是洞，而是一个超高质量的球体，因为黑洞的质量非常大，其让时空产生的扭曲程度很大，进而形成巨大引力场，引力场大到连光线都无法逃逸出去，它把所有可见光都吸了进去，故看起来就像黑色的洞。在这个理想模型中，让一只表慢慢靠进黑洞，最后进入黑洞之中，你会发现一个现象，表上的时间随着和黑洞的距离越近而流逝的越慢，最后进去黑洞的那一刻起，表上的时针、分针、秒针停止转动。这并不是这只表坏掉了，而是时间不存在了，因此，黑洞又被喻为时空的终结站，在黑洞里，时间和空间都不存在了。这是因为该超质量的黑洞让时空发生了极大的扭曲，质量越大，所产生的时空扭曲程度越大，时间流逝速度越慢，所以在黑洞中，时空将不复存在。这就可以解释我们之前提出的问题了，由于太阳的质量约是地球质量的33万倍，太阳让时空产生的扭曲程度比地球的大，所以时间流逝的要慢的多。在一些黑洞旁边一小时，甚至对于地球上7年，这是由于黑洞旁边的时空扭曲程度远远大于地球上时空扭曲的程度。
下面我们将一起简单了解大爆炸宇宙论，也就是宇宙的起源，在我们这个宇宙产生的初期，之前的宇宙正在变的越来越小，所有存在的物质都在急剧坍缩，当到达一个极限时，产生了一个巨大的黑洞，时间和空间在当时已不复存在，而我们这个宇宙的起点也就在这个黑洞最终到达极限后爆炸的那一刻起。当这个巨大的黑洞爆炸时，时间，空间才开始。我们的宇宙产生了，有了时间，空间，大爆炸后释放的能量，经过漫长的时间，氨基酸诞生了，之后是核糖核酸，脱氧核糖核酸，再到蛋白质......人类的文明开始了。
