相對論是差不多100年前由德籍科學家愛因斯坦提出來的，那時候他還是一個瑞士伯爾尼專利局的一位年輕的技術員。在相對論剛剛被發表的時候，曾經被當時的哲學界強烈的質疑，甚至是極端鄙夷。這是因為，相對論給出的全新時空觀，是如此的與傳統直覺相違背。在愛因斯坦的腦海中，時空體系是可塑的、動態的，不再是分離的、靜態的。時空不但能彎曲，還能造成鍾慢尺縮效應這種讓人匪夷所思的情況。比如，拳王泰森臂粗腰圓，腰圍起碼得有3尺8，當泰森乘坐一艘以光速的99.99%運動的宇宙飛船時，他的腰圍就會變為0.3尺，打敗了全世界的楊柳細腰。當然，具體的數值計算需要一種叫做洛侖茲變換式的工具來做。
愛因斯坦的相對論之所以被科學界接受，主要源於英國天文學家愛丁頓爵士的大力讚許和宣傳。愛丁頓爵士也是一個超重量級大牛，當時是英國科學界的扛把子。正是因為愛丁頓爵士的強烈推薦，相對論才引起當時英國科學界上層的重視，最後由英國皇家學會資助，組織了兩支科考隊，分別在非洲幾內亞萬灣的普林西比島和巴西的索布拉爾進行了實地觀測。按照相對論的預言，大質量天體會明顯的扭曲光的路徑，而金牛星座發射出來的光線經過太陽周邊引力場的時候，我們在地球上就會觀測到。科考隊的觀測數值證明了相對論的準確性，愛因斯坦下了一城。
但讓愛因斯坦真正成為家喻戶曉的熱門人物，還是因為媒體界的宣傳。據說，在一篇新聞報導中，記者採訪了一直支持愛因斯坦的愛丁頓爵士。記者問他，據說相對論很難被搞懂，世界上只有5個人懂得它，這5個人裡面有您嗎？愛丁頓爵士眨了眨眼，對記者說，我也一直在想，這5個人裡面到底有誰呢？這樣的新聞當然是極具眼球效應的，愛因斯坦立即在西方世界火的一塌糊塗，被認為是「智慧的化身」。愛因斯坦的一言一行，都備受矚目，他的妙語語錄，被民眾廣泛傳播。當時沒有網絡，否則的話，愛因斯坦就是頭號網紅。不過，「相對論很難，普通人不可能懂」這一理念，就一直被流傳下來，以至於很多人一提相對論都說「我知道」，但是他們不敢去研究具體說的是什麼？因為在傳聞中相對論很可怕。其實，今天任何一個理科專業的大學生，都是可以懂得相對論的。畢竟我們的時代不同了，起點也不一樣了。100多年前的知識界還普通相信以太，而科學家則早就證明它是不存在的。科學家用自己的努力，不斷提升著整個社會的智慧高度。
有些朋友就會問，相對論既然這麼牛，那麼它在生活生產之中有什麼具體的實用價值呢？按照某些人的理解，相對論等科學理論，純粹就是科學家腦海中構思出來的「玩具」，很牛，很酷，但是與日常生活有點遠。其實，除了純粹的數論，絕大多數的科學理論或者數學理論，都是可以指導生活生產實踐的。就比如量子力學，沒有對它的研究，就沒有半導體產業。相對論是一種很有效的科學理論，這是被嚴格證明的，已經沒有爭議。同時，相對論也是一種很好的指導生活生產實踐工具。
我舉一個例子，大家都聽說過全球衛星導航定位系統，英文縮寫是GPS。現在我們出門開車，去一個沒有去過的遙遠的陌生地方，就需要用到電子地圖，而電子地圖就需要GPS來定位。簡單來說，GPS系統就是利用空間人造地球衛星向活動在地面的人提供一個三維的服務系統，這個服務系統包括了三維空間坐標定位、時間、運行速度等要素。我們有了GPS，我們去了哪裡，坐在交通工具上就知道我們在具體的什麼時間點運行到了具體哪裡。可以這樣說，如果沒有了相對論，很多人都無法駕車遠遊，因為相對論與GPS的應用密切相關。
導航定位系統不但具有民用價值，還有很大的軍事價值。而美國，就是最早研發GPS系統的國家，它一直走在這一領域的最前列。早在1978年2月22日，美國就為了建立GPS系統發射了第一顆人造衛星。如今，美國一共發射了25顆人造衛星，它們在太空軌道上圍繞地球運轉，時時刻刻向地面發送時間信號。由於人造衛星的覆蓋面廣，在地球的任何一個角落，都有至少4顆衛星在無時無刻的進行信號傳輸，哪怕你去了南太平洋的一個遠離大陸海岸線幾千千米的無人煙的荒島，你也可以隨時接收到這些衛星的信號服務。
除了美國人搞出來的GPS系統，其他國家或者地區也有類似的衛星導航定位系統的研究和應用。畢竟這東西太寶貴，價值太高，誰都不想永遠受制於美國。
於是，我們國家搞出來一個北鬥衛星導航系統，這是我們中國人自主建設、獨立運行的一種衛星導航系統，它可以為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務。此外，我們的鄰居俄羅斯也搞了一個「GLONASS」，它就是格洛納斯衛星導航系統，其作用類似於美國的GPS和中國的「北鬥導航」。歐洲研發導航系統也比較早。歐共體時代，歐洲國家就一起開始搞一個「伽利略全球衛星定位系統」，在這個系統裡面，一共由30顆衛星組成，目前已經組建完畢。歐盟委員會認為，我們現在也擁有了自己的全球衛星導航系統，終於可以打破美國GPS系統的壟斷地位了，在全球高科技競爭浪潮中將獲取有利地位，更可以為建設歐洲獨立防務贏得保證。而日本人也不甘居於人後，花費大力氣搞了一個「準天頂衛星定位系統」。這個系統的規模小一點，差不多就是4顆衛星，比歐盟的少26顆。原因是日本受制於美國，由於衛星導航定位系統可以直接服務於軍事用途，如果搞得規模太大，就會被美國猜忌。所以，日本人不敢搞大的，就弄4顆衛星先使用起來。總之，雖然一直有「大哥」美國的保護，日本人處心積慮還是想要在這一領域自己弄一個獨立的系統出來。
不管是哪個國家或者地區搞的全球衛星導航定位系統，它們都要在距離地球表面上空至少2萬千米處運動，其運行時速很快，一般不小於14000千米。這樣，這些分布在地球上空的衛星，就會不可避免的牽扯到與相對論有關聯的一系列的問題。比如，依據相對論的鐘慢尺縮效應，衛星快速的做圍繞地球的運動，就會導致一個時間的膨脹問題。簡單說，衛星上的時間和地球上的時間速率不一樣了。一個物體的運動速度越快，它所經歷的時間就會越短暫，時間速率會趨於緩慢。這不是因為時間計算儀器的缺陷造成的計算誤差，而是真正的時間出現了差別。
其次，衛星和地球表面的重力場是不完全一樣的，而重力是直接影響到時間的，這樣也導致了衛星上時間與地球上時間的差異。我們即使攀登上一座2層的小樓，我們站在樓頂，由於重力場的差異，樓頂的時間就與一樓的時間的速率就是不一樣的，只不過由於很細微，難以直接察覺。但是人造衛星距離地表的高度有至少14000千米，而美國的GPS衛星距離地球地表高達20200千米，這樣的距離已經足以把差異放大到足以影響生活生產的程度。因為，在美國GPS衛星所在的區域的高度，其重力場的值大概只有地球表面的4.8~4.9%。按照相對論的理論，重力場越強，其區域內時間流動的速率越慢，重力場越弱，則時間流動的速率越快。
所以說，黑洞的重力場強大的最變態，所以黑洞附近的時間流動非常緩慢。美國GPS衛星所在區域的重力場不到地球的5%，重力場這樣的弱小，則時間流動的速率就會加快上去。這樣計算下來，由於重力場的差異，衛星的時間速率與地球上的時間速率的差異將達到千分之十七秒多一點，或者是百分之一點七秒多。
一旦時間出現誤差，定位就會失靈，這些誤差如果不找辦法解決掉，就會造成全球衛星導航地位系統的服務會越來越差，最終失去一切的應用價值。而如果我們掌握了相對論，就懂得原來這些都是有誤差的，也就會提前找出修正的方案，讓導航衛星的服務更加精確。一般來說，為了消除時間誤差造成的定位失誤，我們會將導航衛星的時鐘標準頻率調小為4.5X10-3赫茲。而如果我們不知道相對論理論的存在，就沒有辦法應用衛星導航系統了。
作者：懷疑探索者