简略广义相对论

在广义相对论中，引力的作用归因于时空曲率而不是力。广义相对论的出发点是等效原理，它把自由落体等同于惯性运动，并把自由落体的惯性物体描述为相对于地面上被加速的非惯性观测器。然而，在牛顿物理学中，除非至少有一个物体被力作用，否则不会发生这种加速。

爱因斯坦提出，时空是由物质弯曲的，自由落体的物体在弯曲的时空中沿着局部直线路径移动。这些直线路径称为测地线。就像牛顿第一运动定律一样，爱因斯坦的理论指出，如果一个力被施加在物体上，它就会偏离测地线。例如，我们站立时不再遵循测地线，因为地球的机械阻力向我们施加了向上的力，因此我们在地面上是非惯性的。这就解释了为什么在时空中沿着测地线移动被认为是惯性的。

爱因斯坦发现了广义相对论的场方程，它将物质的存在与时空的曲率联系起来，并以他的名字命名。爱因斯坦场方程是10个一组的非线性微分方程。场方程的解是时空度量张量的分量，度量张量描述了时空的几何结构，以及用度量张量计算时空的测地线。