在百度百科中我們可以查到,，地球軌道是指地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的路徑,，大體呈偏心率很小的橢圓，其半長(zhǎng)軸（a）1.496×108千米,，而在其他的星球在圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，大多都是橢圓形的軌道,，彗星的尤為明顯,。那么為什么會(huì)是橢圓這種形狀呢？

但是,，你有沒(méi)有想過(guò),，問(wèn)題并不是它為何如此,，而是它本應(yīng)如此,。

在我們的現(xiàn)實(shí)接觸的物理常識(shí)都是出于伽利略變換，伽利略變換是由兩個(gè)相對(duì)做等速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的參考系中的時(shí)空變換,，它非常精準(zhǔn)的描述了我們?nèi)粘Ｉ畹牡退偈澜纾?strong>在伽利略變換中,，我們的時(shí)間是線(xiàn)性的，均勻流逝的,，空間是獨(dú)立的,，我們測(cè)得的距離與在其中物體的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。但愛(ài)因斯坦在提出相對(duì)論后我們發(fā)現(xiàn)很多很直觀的公式在達(dá)到光速時(shí)都并不能適用了,。

在伽利略變換中我們將世界看做三維的空間,，如果去確定一個(gè)東西的位置，只需要去確定三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),，每一個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)空間維度,，這樣這個(gè)地方的具體位置便確定了。

但愛(ài)因斯坦在狹義相對(duì)論中不同意這種模型,，他擴(kuò)充坐標(biāo)點(diǎn)的三維轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性,，加入時(shí)間，時(shí)間坐標(biāo)并不是獨(dú)立于空間的坐標(biāo),，事件需要用四個(gè)坐標(biāo)來(lái)標(biāo)記,；加入時(shí)間后，兩個(gè)時(shí)間之間的聯(lián)系成為時(shí)空間隔,。

當(dāng)一個(gè)粒子在時(shí)空運(yùn)動(dòng)時(shí),，它的軌跡是一條線(xiàn)，它的世界線(xiàn),，你身體中所有的粒子都會(huì)描繪出一條世界線(xiàn),，如有有一個(gè)高維空間的“人”觀察時(shí),，你的一生就是粒子世界線(xiàn)的集合：所有的世界線(xiàn)收斂在你出生之時(shí)，猶如一條條蠕蟲(chóng)在時(shí)空中蜿蜒行進(jìn),，你死后他們各自按自己行程獨(dú)自繼續(xù)前進(jìn),。

在四維的模型中，在測(cè)時(shí)空間隔的公式類(lèi)似于兩點(diǎn)間的距離,，但時(shí)間和空間單位不同,，需要加入一個(gè)變換因子，即光速,，光速作為空間和時(shí)間中不變量,，即所有速度下的觀測(cè)者測(cè)量的光速都是c；

但不同慣性觀測(cè)者之間的坐標(biāo)關(guān)系公式為洛倫茲變換,，洛倫茲變換將空間坐標(biāo)和時(shí)間坐標(biāo)混合起來(lái),。在一個(gè)接近光速的慣性觀測(cè)者和相對(duì)靜止中的觀測(cè)者測(cè)得的時(shí)間和距離都是不同的，時(shí)間的現(xiàn)象叫做時(shí)間膨脹,，空間的現(xiàn)象叫做長(zhǎng)度收縮,；

如果時(shí)間可以膨脹，空間可以變短,，那么我們使用的常量便需要謹(jǐn)慎對(duì)待,，能量是我們用常量定義出來(lái)的，如果一個(gè)子彈的速度接近光速,，在測(cè)量中根據(jù)洛倫茲不變性,，可以測(cè)得子彈具有不同的值，子彈的質(zhì)量隨著速度加快而變大,，增大的質(zhì)量來(lái)源于能量,，他們的關(guān)系是E=mc2；能量與質(zhì)量并非獨(dú)立的,。物質(zhì)可以創(chuàng)造也可以消滅,，只要對(duì)應(yīng)的能量改變，質(zhì)量只是能量的另一種高度凝聚的形式,。

以上的觀點(diǎn)便是愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論,，在狹義相對(duì)論中，主要為慣性觀測(cè)者,，這樣的觀測(cè)者可以意識(shí)到兩個(gè)事件時(shí)空間隔的不變性,，但對(duì)于非慣性觀測(cè)者則不同，而我們所處于的位置并不同于慣性觀測(cè)者,，我們是非慣性觀測(cè)者,，接下來(lái)就是廣義相對(duì)論的思想。

你在一個(gè)密封的屋子里,，不會(huì)知道自己是否運(yùn)動(dòng)和多快的速度,，但加速度會(huì)讓你感覺(jué)到力,，即“慣性力”，那么你在地球表面上和在1g加速度的飛船上感覺(jué)到的重量有區(qū)別嗎,？并沒(méi)有,，這便是愛(ài)因斯坦提出的等效原理——局域的引力場(chǎng)與加速運(yùn)動(dòng)不能區(qū)分。那么,，如果你在一個(gè)加速的房間里,，對(duì)著墻發(fā)射一束激光，這時(shí)飛船加速了,，你的激光擊中的位置便偏下了,，即加速度使光的運(yùn)動(dòng)路徑看起來(lái)變彎了，等效原理來(lái)看,，引力場(chǎng)同樣能使光線(xiàn)彎曲,。

那么這個(gè)問(wèn)題驚奇的發(fā)現(xiàn)光的傳播兩點(diǎn)距離最短，那么在這路徑上最短的距離不是一條直線(xiàn)而是曲線(xiàn),，意味著,，引力場(chǎng)存在的話(huà)，空間是彎曲的,。

而在加速度中,，測(cè)得的頻率同樣會(huì)發(fā)生變化,，遠(yuǎn)離觀測(cè)者的輻射會(huì)拉長(zhǎng),，頻率變低，稱(chēng)為紅移,，向著觀測(cè)者的運(yùn)動(dòng)的物體輻射壓縮,，頻率增高，稱(chēng)為藍(lán)移,；而鐘的根本含義是固定時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)同一動(dòng)作的裝置,，那么頻率的改變意味著引力場(chǎng)中不同位置的時(shí)間的快慢是不同的。所以在加速度的情況下或者引力場(chǎng)的情況下,，時(shí)間也是彎曲的,。

最后的結(jié)論是引力是可以彎曲時(shí)空的，愛(ài)因斯坦認(rèn)為,，引力就是時(shí)空幾何結(jié)構(gòu)的彎曲和扭曲,。

那么我們看世界的方式便可以改變：光的傳播路徑必須是兩點(diǎn)之間的傳播時(shí)間最短的路徑，通常我們認(rèn)為兩點(diǎn)之間最短的是直線(xiàn),，光在兩點(diǎn)之間直線(xiàn)傳播,，因此我們一般認(rèn)為空間是平坦的歐幾里得平面，如果光在引力場(chǎng)中發(fā)生彎曲,，那么兩點(diǎn)之間最短的傳播路徑應(yīng)該是一條曲線(xiàn),，而不是一條直線(xiàn),。

我們回到之前的問(wèn)題，地球之所以不按照?qǐng)A形軌道圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),，是因?yàn)橛辛Φ淖饔闷仁顾荒苓@樣運(yùn)動(dòng),，也就是說(shuō)橢圓形的路徑這本來(lái)就是地球在時(shí)空中最直的運(yùn)動(dòng)路徑，時(shí)空的彎曲是因?yàn)樘?yáng)的質(zhì)量和能量造成的,。