光線會因空間繞道而行，空間彎曲究竟有什麼樣的魔力

我們可以輕易地把一把直尺弄彎曲，只要我們稍微用點力；一座橫亙在大河上的橋梁，如果橋上的重力增加如車子超載等，超過了橋梁的承受能力，那麼橋梁就會彎曲，甚至有坍塌的危險。那麼，直尺和橋梁為什麼會彎曲呢？那是因為壓力大於它們的承受力了。

物理學中把曲率不處處為零的空間稱為彎曲空間。宇宙中常常見到的種彎曲空間叫作黎曼空間。

我們之所以感受不到空間彎曲是因為，在地球上空間彎曲是可以忽略不得。但是我們可以設想一下，假如空間彎曲成一個密封的球體，我們從中不停地向前走，一定會走回到我們最開始的位置。這種情景就像是地球圍繞著太陽運轉一樣，所以說彎曲空間是存在的。

人站在地球上為什麼不會掉下去？地球為什麼不會離開太陽？太陽為什麼不會離開銀河系？牛頓認為那是因為有引力的存在。雖然牛頓發現了「萬有引力」,但是牛頓卻不知道萬有引力是如何產生的。愛因斯坦提出引力並不是一種真正的力，而是由於空間彎曲造成的。

1915年，愛因斯坦提出了著名的廣義相對論，解釋了引力在空間彎曲中有什麼樣的作用，而且提出空間會產生彎曲，是因為物體質量很大而時空曲率並且可以產生引力。愛因斯坦提出，光線遇到質量很大的物體時，它的路線會產生曲折，是物體彎曲了空間造成的。這一觀點在研究黑洞時被證明。黑洞的質量非常大，所以會產生連光線都無法逃逸出來的彎曲。

對於這種理論，可以這樣解釋：在一張彈簧床的床面上放一塊小石頭後，彈簧床會下沉一點，雖然彈簧床看起來還是比較平坦的，但是實際上它已經產生彎曲了，如果再放置石頭，你會看到彎曲程度更加厲害。石頭越多，彎曲程度越厲害。這樣的道理也適用於宇宙中的彎曲空間。當宇宙空間承受較大的重量時，就會發生彎曲現象，質量越大，彎曲程度越厲害。

當我們在平直的路面上行走時，我們的行動軌跡也是平直的；當我們在彎曲的路面上行走時，我們的行走軌跡就是彎曲的。同理可解釋出，如果星體在平坦空間中運行，那麼該星體運行軌跡就是平坦的；當星體在彎曲空間中運行時，將會沿著彎曲的軌跡前進。如果星體的質量過重，那麼原本平坦的空間也許就會彎曲，而原本就彎曲的空間將會更加彎曲。

通過了解愛因斯坦的廣義相對論，我們就更容易理解空間彎曲：物體的質量越大，那麼距離物體位置越近，那麼空間彎曲的曲率就會越大。最靠近地球的大引力場是太陽引力場，根據廣義相對論，愛因斯坦通過計算如果星光經過太陽表面，那麼它就會發生1.7秒的偏轉。

1919年，為了驗證愛因斯坦的計算，在天文學家愛丁頓的提議下，英國派遣遠徵隊觀測日全食，觀測的結果顯示：星光經過太陽表面時確實發生了1.7秒的偏轉。這是證明愛因斯坦廣義相對論正確性的有力證據。由此可知，彎曲空間並不難以理解。

然而，隨著科技的發展，人們能夠觀測到的範圍更廣，也更加精準，這時，人們卻發現愛因斯坦的引力理論並不是萬能的，發生了許多用相對論無法解釋的問題。但是我們相信，隨著科技的發展和人們對宇宙認識的加深，這些問題最終都會被解決的。