在之前的話題中，每當我們提到愛因斯坦廣義相對論的時候，經常會告訴大家：如果一個天體的質量越大，那麼在它周圍的時間則會變得越慢。
這到底是怎麼回事呢？由這一個理論，大家是否思考過一個問題？如果我們的地球質量突然變大了，那麼是不是也就意味著我們在地球上的時間會變慢？
或者說在未來的一段時間裡，我們人類的科技發達了，我們可以移民到一個質量更大的天體上去生活。那麼是不是也就意味著我們到了那個星球的話，時間也會變得越慢，從而造成我們人的壽命感覺會變長？
大家好，今天我們來聊愛因斯坦的廣義相對論，一起來揭秘愛因斯坦口中所說的質量越大，時間越慢。到底是什麼原因造成的？他為什麼會說我們所處的這個時空是彎曲的時空？
還是老規矩，點贊關注，安排上，我們開始今天的話題。可能觀看影片的大家也有一部分沒有接觸過中學物理基礎的朋友們，我儘可能以最直觀，最簡單的例子來給大家揭示今天的話題內容。
時空為什麼會彎曲？我們首先從牛頓的萬有引力說起。
引力是物理學中的基本力。不管是當初從樹上掉下來一個蘋果砸到牛頓頭上的例子也好，還是是大質量的天體，月亮繞著地球旋轉也罷。都離不開引力的作用。
而正是由於引力的出現，才造成了宏觀物體可以相互靠近的現象。可能學習過萬有引力的同學們都會認為，引力的大小是由一個物體的質量決定的，當一個物體的質量越大時，那麼它的引力則會越強。
其實在牛頓的經典力學裡，確實是這樣認為的。也可以這樣理解，因為畢竟牛頓所提出的一系列引力公式，它可以計算出砸在牛頓頭上的蘋果的速度是多少，也可以計算出在任何一個時刻點蘋果的位置會運動到哪裡。
而對於大質量的天體，同樣也是如此，牛頓也依然可以計算出天體在不同的時刻運動的速度以及運動到達的位置。所以在牛頓的經典力學誕生的那一段時間，可以說是轟動整個世界。在之前的社會，老百姓還是信奉神學的。
而牛頓的出現，打破了大家傳統的認知。他告訴大家，可以用科學來解釋自然界，甚至可以預測自然界。更有甚者在後來給出大膽的言論，說人類在未來的幾百年以後，可能會發現一個公式，這一個公式可以計算出世界萬物所有的一切規律，包括人類的命運。
由此我們也可以看出，牛頓的經典力學在當時那一個時間段的影響力究竟有多大。但是我們仔細思考，引力它也並非是一種真實的力。為什麼會這樣說呢？給大家舉一個簡單的例子。我們就拿衛星降落地球說起。如果引力是一種真實存在的力，那麼當一個衛星降落地球表面的時候，大家想一下會是什麼樣的情況？
它一定會垂直地落向地心。
但是現實卻並非如此，當一個衛星降落地球表面的時候，它會隨著地球的自轉，降落的軌跡也在發生一定角度的偏差。
還有一個例子。就是水星繞太陽運動的軌道。從科學家的觀測資料中發現，水星繞太陽旋轉的軌道會隨著時間的推移，發生一定角度的偏離，改變軌道的方向。
我們首先不去考慮軌道為什麼會改變方向的原因。大家思考一下，如果引力是一種真實的力，那麼牛頓就可以依照他所提出的一系列引力公式，計算出金星軌道的偏離資料到底是多少？
然而，現實也並非如此。牛頓他並不能精確地計算出資料。
所以由此我們可以懷疑，牛頓所提出的引力並不是完全靠物體的質量而產生吸引力的現象。而是由於時空彎曲造成的一種假象而已。
廣義相對論最基本的理念就是等效原理。現在我們讓大家一起來做一個思想實驗。大家試想一下，現在我們正處在一個完全空曠的宇宙裡。並且在周圍的幾十光年之內，不存在任何物質任何星體。
言外之意就是要忽略任何星球對我們這一次思想實驗的引力干擾。
然後，把一個志願者裝在一個密閉的箱子內部，並且讓他手裡拿著一個籃球。此時處在箱子裡面的人，就會感覺到一種完全失重的狀態。如果讓他釋放手中的籃球，那麼他就會看到他手中的籃球，依然還是會漂浮在原來的位置。
在箱子的底部，有一個類似火箭推進器的引擎裝置，一聲令下，這個推進器的裝置被啟動，他以固定的加速度a向上推進整個箱子運動。
那麼大家想象一下，此刻，處在箱子內部的小人。他會有一種什麼樣的感受？他會感覺到箱子的底部有一種力在向下拉著他，並且手中的小球也不再是之前的懸浮狀態，而是以加速度a的狀態向下加速運動。
我們大家都知道，在我們地球表面的加速度是9.8m，每二次方秒。
如果這個火箭推進器給出的向上的加速度，同樣也是9.8m，每二次方秒。那麼此時處在箱子內部的小人，他所感受到的，和地球表面所感受到的一模一樣。
他此時此刻認為的箱子底部向下拉他的力，就是地球表面拉他的引力，也就是當他處在地球表面時，他自己的重力，並且他還可以看到籃球降落的狀態和在地球表面時候自由落體的狀態是一模一樣的。
所以當這個加速度相同的時候，處在這個不透明箱子裡面的小人，他是完全無法區分自己到底是處在宇宙裡，還是處在地球表面。箱子裡面的人可能會認為自己已經站到了地球上，他所感受到的拉力就是地球的引力。
而如果在箱子外面有一個旁觀者觀察到這一幕的話，那麼站在箱子外面的這個人，就會看到他真實的狀態。旁觀者會看到箱子裡面的小人和籃球並沒有動，也並沒有在地球上。
這一系列的狀態其實都是在箱子底部的推進器在做文章而已。如果把引擎關掉了，那麼此時箱子內部的所有物體，將再一次進入失重狀態。
同樣還是這個箱子內部的小人，我們再來做一個思想實驗。此時的推進器並未開啟，箱子內部的小人手裡拿著一個手電筒，他開啟手電筒，將光線打在箱子右側的中心點。
一聲令下，箱子底部的推進器被啟動。他再一次拿起了手電筒，朝著中心點原來的位置發射出光線。
此時我們大家再來思考，這時候由於箱子底部有一個向上的加速度a，所以在箱子裡面的小人，他會看到。光線並沒有打到上一次中心點的位置，而是打到了中心點的下方。所以小人看到的光線，是一條彎曲的光線。
同樣，在箱子外面，也有一個旁觀者。在旁觀者的角度來看的話，光線並沒有彎曲。旁觀者接收到的視覺資訊是？光線還是一條直線，只不過是箱子的底部正以固定的加速度a在接近這一條光線。
那麼這時候大家可能會產生一個疑問。到底是箱子內部的人看到的正確，還是箱子外面的旁觀者看到的正確？同一個實驗怎麼會出現兩種結果？其實如果按照愛因斯坦的廣義相對論來分析的話，兩者都是正確的。
由於推進器給出一個加速度的作用。出現在箱子裡面的小人會感覺自己在地球上，而在外面的旁觀者則會清楚地看到箱子裡面的小人是受到了加速度推進器的戲弄。
這樣一來，箱子裡面的小人，就很難區分清楚是引力還是加速度。所以按照廣義相對論來理解的話，此時的引力就完全可以等效成加速度。質量越大的星球。它可以等效成的加速度也就越大，引力也就越大。
那麼為什麼會說質量越大的天體，它的時間會變得越慢呢？我們拿這個密閉的箱子裡面的小人，第二個實驗舉個例子來說明。
同樣一個實驗，在箱子裡面的小人看到的光線是彎曲的，在箱子外面的旁觀者看到的卻是一條直線。根據愛因斯坦的光速不變理論，我們可以計算出來。時間等於光線走過的路徑除以光的速度。速度不變，彎曲光線的路徑變大，那麼在箱子裡面的小人，他所感受到的時間就會變大。
從而就會造成時間變慢的一種錯覺。
我們剛才提到，一個天體的質量越大，它的引力所等效的加速度也就越大。反之，加速度越大，也就代表著這個天體的質量越大。
如果給這個箱子底部的推進器加速度再增加一倍，那麼在箱子內部的小人所看到的光線彎曲的程度則會更大，光線走過的路徑也會更大，從而用公式計算出來時間的結果也會變得更大。這時候處在箱子內部的小人，相對於旁觀者這個參考系的時間，就會變得更慢一些。
這就是我們今天的話題所說的質量越大的天體，時間會變得越慢的根本原因。
一塊在宇宙中做勻速直線運動的隕石。
當它在靠近地球的時候，它會受到地球的引力，改變它原有的直線運動。路徑變成了一條彎曲有弧度的路徑。
質量越大的天體，等效出來的加速度也就越大。改變物體運動軌跡的弧度也就越大。這也就是我們所說的。一個天體的質量越大，它周圍的空間和時間彎曲的程度也就越大，一個物體運動過來的路徑也就越長，從而造成了它周圍的時間變得越慢。
由此我們引出來一個問題，如果我們的地球質量變大了，或者說在未來的某一天，我們的科技發達了，我們可以移居到一個質量更大的星球上，那麼我們人類會不會感覺到自己的時間變慢了？在壽命不變的前提下，我們是不是就會感覺自己會活得更久？
好了，本期話題就到這裡了，大家對於時間變慢有什麼樣的看法呢？歡迎大家在評論區留言討論，我們下期再會。
