我們在日常生活當(dāng)中或許會有這樣的印象，不同質(zhì)量的物體放到一個平直的橡膠膜上的時候，對于橡膠膜所造成的彎曲是不太一樣的。質(zhì)量比較大，造成的彎曲就比較大；如果質(zhì)量比較小，那造成的彎曲肯定就比較小了。

圖片3

那同樣的，我們可以想象，宇宙也是由時空構(gòu)成的，不同質(zhì)量的天體也會造成時空的彎曲。在這里（圖片3）列出來的三個天體——太陽、中子星、黑洞，它們的質(zhì)量是不太一樣的。黑洞密度最大的，所以最終它造成的彎曲是最明顯的。如果有一個物體在這個彎曲的空間上運動，那自然就會感受到這個彎曲空間所造成的加速度，從而表現(xiàn)為所謂的引力。這就是愛因斯坦在廣義相對論當(dāng)中所提到的等效原理。也就是說，重力場（一個質(zhì)量所導(dǎo)致的引力）和適當(dāng)加速度運動所產(chǎn)生的引力，這兩者之間是等效的，我們是不能夠區(qū)分出來的。

圖片4

下面是一個簡單的例子。比如上圖（圖片4），有一個物體，它對于時空造成了彎曲，那周圍我們放置一些不同的物體的時候，它是怎么運動的呢？盡管這些物體是想沿著它想象當(dāng)中的直線去運動，但是因為空間是彎曲的，所以最終它會表現(xiàn)為圍繞著這個天體在運動。這就是我們所知道的萬有引力，比如說地球圍繞著太陽運動。這其實是因為太陽造成了這個時空的彎曲，盡管地球在每一時刻都想沿著一個直線去運動，但最終表現(xiàn)出來的就是一條曲線。在這里有一個測地線，因為直線其實并非在彎曲空間當(dāng)中最短的距離，而在彎曲空間當(dāng)中最短的距離，我們稱之為測地線，測地線其實往往是彎曲的。怎么理解呢？比如要從北京到紐約，最短的距離并不是任何一條直線，最短的距離是沿著地球的大圓圈上的一小段，我們想象是一條直線，但是如果把最終經(jīng)過的路線投影到一個二維的平面上去看，就會看到這個最短的距離其實是一條曲線。這個曲線其實就是指測地線。