遮天修行等级:主题——春夏秋冬——穿越时空

 主题——春夏秋冬——穿越时空 主题        1. 文艺作品中所表现的中心思想。它是作品内容的主体和核心，是文艺家对现实生活的认识、评价和理想的表现。　　老舍 《四世同堂》五一：“每个演员都极卖力气的表演，而忘了整部戏剧的主题与效果。”　　2. 指文艺创作的主要题材。　　周恩来 《在中华全国文学艺术工作者代表大会上的政治报告》一：“﹝工人阶级﹞也正在一天比一天成为我们的文艺创作的重要主题。”　　3. 泛指主要内容。　　巴金 《里昂》：“友谊一直是我们谈话的主题。”　　4. 音乐术语。指乐曲中具有特征的、并处于显著地位的旋律；它表现一完整或相对完整的音乐思想，为乐曲的核心，亦为其结构与发展的基本要素。有些乐曲往往含有若干主题。  春夏秋冬

四季出现原因

　　我们的地球在围绕太阳不停地公转的同时，也在绕自身的地轴自转，不过地轴并不垂直于公转轨道面，而是有一个66.5度的倾角。正是因为这个倾角的存在，才会使太阳在地球表面的直射点在南、北回归线之间移动，从而形成了春夏秋冬四个季节。　　当太阳直射在北回归线时，北半球获得的太阳热量较多，且白昼比黑夜长，所以北半球气温处于一年中最高的时候，为夏季；这时太阳斜射在南半球，南半球获得的太阳热量较少，且黑夜比白昼长，因此，南半球处于一年中最冷的季节－－冬季。当地球绕太阳再公转半圈时，太阳的直射点由北回归线移向南回归线，北半球获得的太阳热量逐渐减少，由夏季进入秋季，进而转入冬季；而南半球却正好相反，由冬季进入春季，进而过渡到夏季。不过，地球绕太阳公转的轨道并不是一个标准的正圆，因此南半球的夏天要稍稍比北半球的夏天热，而冬天则要比北半球的冷些。

四季特点

　　春，  

春夏秋冬

花香鸟语飘满村。　　细听来，　　句句是乡音。　　夏，　　村前村后一幅画。　　午饭后，　　纳凉大树下。　　秋，　　有朋来自五大洲。　　东海岸，　　相约看海鸥。　　冬，　　佳节已在喜庆中。　　大街上，　　传来爆竹声。

四季与健康

　　一年四季气候变化的正常规律为春温、夏热、秋燥、冬寒。自然界一切生物在四季气候变化的影响下，必然产生相应的变化，这就是春生、夏长、秋收、冬藏的自然规律。人体的生理功能也是与大自然相适应的，一年四季机体的新陈代谢若违反这一规律，四时之气便会伤及五脏，即所谓“春伤于风、夏伤于暑、秋伤于湿、冬伤于寒”。在《素问·四气调神大论》中讲道：“阴阳四时者，万物之始终也，死生之本也。逆之则灾害生，从之则疴疾不起，是谓得道。”这就更进一步说明了人体健康与四季气候的变化是紧密相连的。  

春夏秋冬

四季与人体生理特点　　《黄帝内经》在谈到人如何才能长寿时，就明确指出“智者之养生——必顺四时而逆寒暑”。　　必须顺从春夏秋冬四季阴阳消长的规律，适应一年寒热温凉的气候变化，人体才能保持健康，人类也才能够长寿，这是中医养生学的一个重要思想。而作为其中一个重要组成部分的饮食养生，则要根据不同季节的气候特点和人体生理病理特点，决定不同的饮食原则和要求。　　春季气候特点与人体生理特点　　春季，是指我国农历从立春到立夏这一段时间，即农历一、二、三月，包括了立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨6个节气，其气候特点为温暖潮湿。当春归大地之时，自然界阳气开始生发，万物复苏，带来了生气勃发、欣欣向荣的景象。自然界的一切生物迅速地生长起来。但是，一些对人体有害的东西，如致病的微生物、细菌、病毒等，也会乘虚而入。各种病虫害猖獗，给人们带来了巨大的灾害，在我国南方这种情况尤为明显。尽管如此，春天仍是给万物带来生机的季节。当自然界阳气开始生发之时，“人与天地相应”，此时人体之阳气也顺应自然，向上向外疏发，其生理变化主要体现在以下几点：一是气血活动加强，新陈代谢开始旺盛。二是肝主春，肝气开始亢盛。由于气候温和，人们的户外活动逐渐增多，因此，肝脏所藏之血流向四肢。春天随着气候的转暖和户外活动的增多，人们的精神活动亦开始活跃起来。这些生理上的变化，都给春天的饮食营养提出了新的要求。　　夏季气候特点与人体生理特点　　夏季，是指从立夏至立秋的这一段时间，即农历四、五、六月，包括了立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑6个节气。夏季的气候特点即炎热，是一个酷暑蒸人的季节。人类为了适应大自然的变化，在漫长的进化过程中，形成了一种能洞悉外界环境变化的能力，并能自动调节其生理活动以适应环境的变化。其生理变化主要体现在以下几点：一是气血运行旺盛，夏季主阳，是阳升之极，阳气盛、气温高，充于外表，人体阳气运行畅达于外，气血趋向于体表。二是津液外泄，夏季炎热，易使人体腠理开泄、津液外泄，出汗量(汗液是指津液通过阳气的蒸腾汽化后，从汗孔排出的液体)要远远大于其他季节。三是心通于夏，人体心脏与夏季相应，心脏的生理功能在夏季比较旺盛，具体表现在心主血脉，气血旺盛，运动畅达，汗液排泄增加，阳气充，浮于外，功能活动亦加强，精力充沛。因此，为更好地在夏季进行饮食养生，必须把握时令与脏腑的关系，在夏季3个月里做到有目的地补充心脏所消耗的能量，以保护心气。　　秋季气候特点与人体生理特点　　秋季，是指从立秋到立冬这一段时间，即农历七、八、九月，包括立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降6个节气。秋季的气候特点主要是干燥，人们常以“秋高气爽”、“风高物燥”来形容它。秋季是一个金风送爽、气候宜人的季节，这是因为人们刚刚度过了炎热的盛夏，每当凉风吹来的时候，不觉为之头脑清醒、精神振奋。但由于其天气不断收敛，空气中缺乏水分的滋润而成为肃杀的气候，这时候人们常常会觉得口鼻干燥、渴饮不止、皮肤干燥，甚至大便干结等。所以人们常把初秋的燥气比喻为“秋老虎”，其意思是指燥气易伤人。由于秋季的气候特点，因此不但多见其主“燥”所引起的各种病症，还可见长夏湿邪为患所导致的多种疾病，并为冬季常见的慢性病种下病根，所以秋季饮食养生就必须针对天地变化特征和人体生理特点选择相应的饮食。　　冬季气候特点与人体生理特点　　冬季，始于农历的立冬，止于次年的立春，，包括立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒等六个节气，即农历的10、11、12月。冬季的气候特点主要是寒冷。冬季是万物生机潜伏闭藏的季节，此时天寒地冷、万物凋零，一派萧条零落的景象。人们大都相对减少户外活动，早睡早起；平时则添衣加被，避免受寒潮之侵袭。因此，在冬季由于气候寒冷，使人容易发生各种风寒引起的疾病。到了冬季，寒气当令，人体阳气收藏，气血趋向于里，皮肤致密，水湿不能从体表外泄，经肾、膀胱的气化，少部分变为津液而散布周身，大部分化为水，下注膀胱化为尿液，无形中就加重了肾脏的负担。所以，到了冬季。肾炎、肾盂肾炎、遗尿、尿失禁、水肿等病就容易复发或加重。冬季以寒气为主，若人们不能应时增添衣被，就可使人抵抗力下降，心、胃、肺等脏器的功能紊乱，甚至引起气管炎、胃痛、冠心病复发，使感冒、关节痛、咳嗽、风湿性关节高血压等病发生或加重。

二十四节气

　　春季　　立春　　2月3—5日 雨水　　2月18--20日 惊蛰　　3月5--7日  

春夏秋冬

春分　　3月20--22日 清明　　4月4--6日 谷雨　　4月19--21日　　夏季　　立夏　　5月5--7日 小满　　5月20--22日 芒种　　6月5--7日　　夏至　　6月21--22日 小暑　　7月6--8日 大暑　　7月22日--24日　　秋季　　立秋　　8月7--9日 处暑　　8月22--24日 白露　　9月7--9日　　秋分　　9月22--24日 寒露　　10月8--9日 霜降　　10月23--24日　　冬季　　立冬　　11月7--8日 小雪　　11月22--23日 大雪　　12月6--8日　　冬至12月21--23 小寒　　1月5--7日 大寒　　1月20--21日

二十四节气歌

　　春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连　　秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒　　每月两节不变更，最多相差一两天　　上半年来六廿一，下半年是八廿三

相关诗词

　　春天　　咏柳　　贺知章　　碧玉妆成一树高,　　万条垂下绿丝绦。　　不知细叶谁裁出,　　二月春风似剪刀。　　夏天　　晓出净慈寺送林子方　　杨万里　　毕竟西湖六月中,　　风光不与四时同。　　接天莲叶无穷碧,　　映日荷花别样红。　　秋天　　山行　　杜牧　　远上寒山石径斜,　　白云深处有人家。　　停车坐爱枫林晚,　　霜叶红于二月花。　　冬天　　逢雪宿芙蓉山主人　　刘长卿　　日暮苍山远，　　天寒白屋贫。　　柴门闻犬吠，　　风雪夜归人。 穿越时空 穿越时空相对论这个问题目前科学界还没有定论。史蒂芬·霍金写的《时间简史》里对此做过专门的讨论，建议去仔细看看这本书，顺带学一学相对论和量子论，这样更有利于理解。霍金认为即使真的超过光速，也不可能真正穿越时空，时间倒流只是一个假象，超光速事件将引起时间和空间一系列量子力学上的反应，最终使得穿越时空无法实现。当然，也有的科学家对此持不同意见，而且穿越时空的办法并不止超光速一种。至于历史的轨迹问题也在《时间简史》中有过详细的论述，同样有好几种不同说法，不过总的来说，历史是以随机性即不确定性为主的，并非一切都固定无误。

爱因斯坦的相对论与穿越时空

　　相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理，相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”，“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念

狭义相对论

　　马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。时空的观念是通过经验形成的。绝对时空无论依据什么经验也不能把握。休谟更具体的说：空间和广延不是别的，而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。1905年爱因斯坦指出，迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的，光速是不变的。而牛顿的绝对时空观念是错误的。不存在绝对静止的参照物，时间测量也是随参照系不同而不同的。他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。创立了狭义相对论。　　狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论，因此要弄清相对论的内容，要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义，在此不做讨论。　　四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子，一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种“此消彼长”的关系。　　四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。　　相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。　　狭义相对论基本原理　　物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。也就是说，运动必须有一个参考物，这个参考物就是参考系。　　伽利略曾经指出，运动的船与静止的船上的运动不可区分，也就是说，当你在封闭的船舱里，与外界完全隔绝，那么即使你拥有最发达的头脑，最先进的仪器，也无从感知你的船是匀速运动，还是静止。更无从感知速度的大小，因为没有参考。比如，我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态，因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用，作为狭义相对论的第一个基本原理：狭义相对性原理。其内容是：惯性系之间完全等价，不可区分。　　著名的麦克尔逊?莫雷实验彻底否定了光的以太学说，得出了光与参考系无关的结论。也就是说，无论你站在地上，还是站在飞奔的火车上，测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理，光速不变原理。　　由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式，速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻，与传统的法则相矛盾，但实践证明是正确的，比如一辆火车速度是10m/s，一个人在车上相对车的速度也是10m/s，地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s，而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下，这种相对论效应完全可以忽略，但在接近光速时，这种效应明显增大，比如，火车速度是0。99倍光速，人的速度也是0。99倍光速，那么地面观测者的结论不是1。98倍光速，而是0。999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢，对他来说也是光速。因此，从这个意义上说，光速是不可超越的，因为无论在那个参考系，光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明，是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质，因此被选为四维时空的唯一标尺。　　狭义相对论效应　　根据狭义相对性原理，惯性系是完全等价的，因此，在同一个惯性系中，存在统一的时间，称为同时性，而相对论证明，在不同的惯性系中，却没有统一的同时性，也就是两个事件(时空点)在一个关性系内同时，在另一个惯性系内就可能不同时，这就是同时的相对性，在惯性系中，同一物理过程的时间进程是完全相同的，如果用同一物理过程来度量时间，就可在整个惯性系中得到统一的时间。在今后的广义相对论中可以知道，非惯性系中，时空是不均匀的，也就是说，在同一非惯性系中，没有统一的时间，因此不能建立统一的同时性。　　相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系，发现运动的惯性系时间进度慢，这就是所谓的钟慢效应。可以通俗的理解为，运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了。　　尺子的长度就是在一惯性系中"同时"得到的两个端点的坐标值的差。由于"同时"的相对性，不同惯性系中测量的长度也不同。相对论证明，在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，这就是所谓的尺缩效应，当速度接近光速时，尺子缩成一个点。　　由以上陈述可知，钟慢和尺缩的原理就是时间进度有相对性。也就是说，时间进度与参考系有关。这就从根本上否定了牛顿的绝对时空观，相对论认为，绝对时间是不存在的，然而时间仍是个客观量。比如在下期将讨论的双生子理想实验中，哥哥乘飞船回来后是15岁，弟弟可能已经是45岁了，说明时间是相对的，但哥哥的确是活了15年，弟弟也的确认为自己活了45年，这是与参考系无关的，时间又是"绝对的"。这说明，不论物体运动状态如何，它本身所经历的时间是一个客观量，是绝对的，这称为固有时。也就是说，无论你以什么形式运动，你都认为你喝咖啡的速度很正常，你的生活规律都没有被打乱，但别人可能看到你喝咖啡用了100年，而从放下杯子到寿终正寝只用了一秒钟。　　时钟佯谬或双生子佯谬　　相对论诞生后，曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---双生子佯谬。一对双生子A和B，A在地球上，B乘火箭去做星际旅行，经过漫长岁月返回地球。爱因斯坦由相对论断言，二人经历的时间不同，重逢时B将比A年轻。许多人有疑问，认为A看B在运动，B看A也在运动，为什么不能是A比B年轻呢?由于地球可近似为惯性系，B要经历加速与减速过程，是变加速运动参考系，真正讨论起来非常复杂，因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论。如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了，只是要用到许多数学知识和公式。在此只是用语言来描述一种最简单的情形。不过只用语言无法更详细说明细节，有兴趣的请参考一些相对论书籍。我们的结论是，无论在那个参考系中，B都比A年轻。　　为使问题简化，只讨论这种情形，火箭经过极短时间加速到亚光速，飞行一段时间后，用极短时间掉头，又飞行一段时间，用极短时间减速与地球相遇。这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响。在地球参考系中很好讨论，火箭始终是动钟，重逢时B比A年轻。在火箭参考系内，地球在匀速过程中是动钟，时间进程比火箭内慢，但最关键的地方是火箭掉头的过程。在掉头过程中，地球由火箭后方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周，到达火箭的前方很远的地方。这是一个"超光速"过程。只是这种超光速与相对论并不矛盾，这种"超光速"并不能传递任何信息，不是真正意义上的超光速。如果没有这个掉头过程，火箭与地球就不能相遇，由于不同的参考系没有统一的时间，因此无法比较他们的年龄，只有在他们相遇时才可以比较。火箭掉头后，B不能直接接受A的信息，因为信息传递需要时间。B看到的实际过程是在掉头过程中，地球的时间进度猛地加快了。在B看来，A现实比B年轻，接着在掉头时迅速衰老，返航时，A又比自己衰老的慢了。重逢时，自己仍比A年轻。也就是说，相对论不存在逻辑上的矛盾。

广义相对论

　　相对论问世，人们看到的结论就是：四维弯曲时空，有限无边宇宙，引力波，引力透镜，大爆炸宇宙学说，以及二十一世纪的主旋律--黑洞等等。这一切来的都太突然，让人们觉得相对论神秘莫测，因此在相对论问世头几年，一些人扬言"全世界只有十二个人懂相对论"。甚至有人说"全世界只有两个半人懂相对论"。更有甚者将相对论与"通灵术"，"招魂术"之类相提并论。其实相对论并不神秘，它是最脚踏实地的理论，是经历了千百次实践检验的真理，更不是高不可攀的。　　相对论应用的几何学并不是普通的欧几里得几何，而是黎曼几何。相信很多人都知道非欧几何，它分为罗氏几何与黎氏几何两种。黎曼从更高的角度统一了三种几何，称为黎曼几何。在非欧几何里，有很多奇怪的结论。三角形内角和不是180度，圆周率也不是3。14等等。因此在刚出台时，倍受嘲讽，被认为是最无用的理论。直到在球面几何中发现了它的应用才受到重视。　　空间如果不存在物质，时空是平直的，用欧氏几何就足够了。比如在狭义相对论中应用的，就是四维伪欧几里得空间。加一个伪字是因为时间坐标前面还有个虚数单位i。当空间存在物质时，物质与时空相互作用，使时空发生了弯曲，这是就要用非欧几何。　　相对论预言了引力波的存在，发现了引力场与引力波都是以光速传播的，否定了万有引力定律的超距作用。当光线由恒星发出，遇到大质量天体，光线会重新汇聚，也就是说，我们可以观测到被天体挡住的恒星。一般情况下，看到的是个环，被称为爱因斯坦环。爱因斯坦将场方程应用到宇宙时，发现宇宙不是稳定的，它要么膨胀要么收缩。当时宇宙学认为，宇宙是无限的，静止的，恒星也是无限的。于是他不惜修改场方程，加入了一个宇宙项，得到一个稳定解，提出有限无边宇宙模型。不久哈勃发现著名的哈勃定律，提出了宇宙膨胀学说。爱因斯坦为此后悔不已，放弃了宇宙项，称这是他一生最大的错误。在以后的研究中，物理学家们惊奇的发现，宇宙何止是在膨胀，简直是在爆炸。极早期的宇宙分布在极小的尺度内，宇宙学家们需要研究粒子物理的内容来提出更全面的宇宙演化模型，而粒子物理学家需要宇宙学家们的观测结果和理论来丰富和发展粒子物理。这样，物理学中研究最大和最小的两个目前最活跃的分支：粒子物理学和宇宙学竟这样相互结合起来。就像高中物理序言中说的那样，如同一头怪蟒咬住了自己的尾巴。值得一提的是，虽然爱因斯坦的静态宇宙被抛弃了，但它的有限无边宇宙模型却是宇宙未来三种可能的命运之一，而且是最有希望的。近年来宇宙项又被重新重视起来了。黑洞问题将在今后的文章中讨论。黑洞与大爆炸虽然是相对论的预言，它们的内容却已经超出了相对论的限制，与量子力学，热力学结合的相当紧密。今后的理论有希望在这里找到突破口。　　广义相对论基本原理　　由于惯性系无法定义，爱因斯坦将相对性原理推广到非惯性系，提出了广义相对论的第一个原理：广义相对性原理。其内容是，所有参考系在描述自然定律时都是等效的。这与狭义相对性原理有很大区别。在不同参考系中，一切物理定律完全等价，没有任何描述上的区别。但在一切参考系中，这是不可能的，只能说不同参考系可以同样有效的描述自然律。这就需要我们寻找一种更好的描述方法来适应这种要求。通过狭义相对论，很容易证明旋转圆盘的圆周率大于3.14。因此，普通参考系应该用黎曼几何来描述。第二个原理是光速不变原理：光速在任意参考系内都是不变的。它等效于在四维时空中光的时空点是不动的。当时空是平直的，在三维空间中光以光速直线运动，当时空弯曲时，在三维空间中光沿着弯曲的空间运动。可以说引力可使光线偏折，但不可加速光子。第三个原理是最著名的等效原理。质量有两种，惯性质量是用来度量物体惯性大小的，起初由牛顿第二定律定义。引力质量度量物体引力荷的大小，起初由牛顿的万有引力定律定义。它们是互不相干的两个定律。惯性质量不等于电荷，甚至目前为止没有任何关系。那么惯性质量与引力质量(引力荷)在牛顿力学中不应该有任何关系。然而通过当代最精密的试验也无法发现它们之间的区别，惯性质量与引力质量严格成比例(选择适当系数可使它们严格相等)。广义相对论将惯性质量与引力质量完全相等作为等效原理的内容。惯性质量联系着惯性力，引力质量与引力相联系。这样，非惯性系与引力之间也建立了联系。那么在引力场中的任意一点都可以引入一个很小的自由降落参考系。由于惯性质量与引力质量相等，在此参考系内既不受惯性力也不受引力，可以使用狭义相对论的一切理论。初始条件相同时，等质量不等电荷的质点在同一电场中有不同的轨道，但是所有质点在同一引力场中只有唯一的轨道。等效原理使爱因斯坦认识到，引力场很可能不是时空中的外来场，而是一种几何场，是时空本身的一种性质。由于物质的存在，原本平直的时空变成了弯曲的黎曼时空。在广义相对论建立之初，曾有第四条原理，惯性定律：不受力(除去引力，因为引力不是真正的力)的物体做惯性运动。在黎曼时空中，就是沿着测地线运动。测地线是直线的推广，是两点间最短(或最长)的线，是唯一的。比如，球面的测地线是过球心的平面与球面截得的大圆的弧。但广义相对论的场方程建立后，这一定律可由场方程导出，于是惯性定律变成了惯性定理。值得一提的是，伽利略曾认为匀速圆周运动才是惯性运动，匀速直线运动总会闭合为一个圆。这样提出是为了解释行星运动。他自然被牛顿力学批的体无完肤，然而相对论又将它复活了，行星做的的确是惯性运动，只是不是标准的匀速圆周而已。　　由此可见，并不是只有高维空间的生物才能发现低维空间的情况，聪明的蚂蚁一样可以发现球面的弯曲，并最终建立起完善的球面几何学，其认识深度并不比蜜蜂差多少。　　黎曼几何是一个庞大的几何公理体系，专门用于研究弯曲空间的各种性质。球面几何只是它极小的一个分支。它不仅可用于研究球面，椭圆面，双曲面等二维曲面，还可用于高维弯曲空间的研究。它是广义相对论最重要的数学工具。黎曼在建立黎曼几何时曾预言，真实的宇宙可能是弯曲的，物质的存在就是空间弯曲的原因。这实际上就是广义相对论的核心内容。只是当时黎曼没有像爱因斯坦那样丰富的物理学知识，因此无法建立广义相对论。