爱因斯坦如何重塑时空观念

爱因斯坦彻底改变了何处与何时的含义。

在爱因斯坦的宇宙观中，空间与时间本身都是相对的。这意味着，我们在日常经验中所依赖的何处与何时的概念，在宇宙尺度上已不再适用。

就像面团发酵时，面团各部分会彼此膨胀远离一样，宇宙尺度上的时空结构也在膨胀，推动星系、星系群和星系团等结构相互远离；此时必须全面考虑相对论效应，才能准确理解它们之间的距离与光传播时间。然而，在这些各自引力束缚的结构内部，时空膨胀效应并不发生。

若想了解某物距离我们有多远，只需测量其距离即可；若想确定某事件发生的时间，只需借助计时手段。这看似简单，对吧？ 然而，这种明确的距离与时间概念仅在牛顿力学所描述的宇宙中才成立。自爱因斯坦提出相对论以来，人们已认识到，距离与时间本质上是相对的，尤其在宇宙尺度上更是如此。 正因如此，一旦将空间、时间、运动以及狭义与广义相对论纳入考量，问题便变得复杂得多。我们依然可以理解何处与何时的含义，但需要更深入地思考。

在地球上，确定任何事物的位置或事件发生或即将发生的时间似乎都很简单直接。毕竟，我们已经完成了对地球表面的全面测绘，无论身处世界何地，都可以用三个坐标——纬度、经度以及海拔（或深度）——来精确定位。此外，我们已将地球上的所有计时方式与原子钟同步，使得全球各地的人们都能准确获知任何事件发生、即将发生或曾经发生的时间与地点。

但这依赖于一个我们大多数人从未细想就默认接受的基本假设：你从地球上的某个