时间的影子——引力是如何产生的？它从何而来？
我们击打网球，网球因此飞了出去，我们在篮球场上投篮，由于我们对篮球施加的外力作用，篮球得以投入球框，在我们日常生活中所有看得到的现实规律，所有的东西能够，也只能够在外力的作用下才能进行运动，没有外力的作用，物体怎么可能会在平衡状态自己运动呢？如果一个物体在没有外力的作用下自己动起来了，我想大多数人会吓一跳，这很诡异不是吗？
或许...并不是，因为，我们忽略了一个最重要的东西——引力。
有人会问，一个物体在引力的作用下自然掉落到地面上，这是一件再正常不过的事情了，引力也是一种力不是吗？那么我们不妨想想，网球之所以飞出去是因为我们用网球拍击打了网球，给网球施加了一个外力，同理，篮球的入框也是如此，这些外力我们都是找得到来源的，然而，引力的来源是什么呢？它是如何作用在物体身上的？引力是如何产生的呢？击打网球的介质是球拍，来源是我们身体的运动，同样篮球运动也是，但是引力的介质是什么呢？
今天的视频，我将带大家探索一下我们再熟悉不过，又非常陌生的问题——引力是如何产生的？它从何而来？
250年以来，人们一直将引力当作一种力来对待。虽然他的名字里有“力”这个字，但是实际上，引力和我们常识中认识的力并不是一个东西，引力实际上并不是一种普通的力。
如我们看到的这些影像一样，他们都展示了物体在引力的作用下坠落到了地球表面上，引力对物体作用后的表现形式和我们进行网球，篮球等运动的过程中看到的物体表现情况是很雷同的，即，他们都让物体产生了运动。
但是，科学家们大约在一个世纪前，就已经得知将引力理解为一种普通的外力是错误的。引力不是一种外力，它实际上是时空的曲率。
而且，我们在地球上遇到的大部分引力都是时间的曲率。是的，时间可以弯曲，这是一个很抽象较难理解的概念。
我们可能可以描绘出某种空间曲率。就如我们看到的这张图一样，地球的质量弯曲了其周围的空间，其周围的空间是存在曲率的，但是，时间曲率是什么？我们至少挥挥手摸一下周围的空间能够意识到它的存在，时间这种东西还存在曲率，这又是什么意思呢？
别急，让我们从一个有趣的提问开始。
2013年，在一个科学论坛上，有人问了这样一个问题：楼房高层的时间是不是比低层的快？
克里斯托弗博士详细地回答了这个问题。答案为正确，离地球表面越远，时间的流逝就越快。这是一种被称为“时间膨胀”的效应，曾经被爱因斯坦在广义相对论中进行了预测，并且如今的科学家已经通过多次试验证明了这个现象。时间膨胀的发生是因为质量很大的物体产生了很强的引力场。而引力场实际上是时空的弯曲的部分。引力越强，时空弯曲程度越大，时间本身就越慢。但是，我们需要注意的一点是，在强引力下的观察者并不能感知自己的时间变慢了。
由于时间膨胀效应的存在，会造成以下的实验结果。
我们在地球表面放置一个完美精确且静止不动的时钟，在远离地球的高空也放置一个这种类型的时钟，经过一段时间过后，高空中的时钟走的会比地面上的时钟更快，当两个独立的时钟以不同的速率滴答秒针的时候，我们称其为时间的膨胀。1959年，庞德和雷柏卡这两位科学家做了时间膨胀实验，他们测量出所受重力较强的较低海拔的光波频率有很小的引力红移。得出的数值和广义相对论预测的数值有小于10%的偏差。之后，他们在1964年得出更准的1%偏差，正好就是时间膨胀预测的效应。
也就是说，时间会被质量影响在不同的地方以不同的速度流逝。
离地球越近，时间越慢，如果我们的人造卫星不考虑这一点，人类的GPS定位将根本无法满足精确定位需求。我们目前正在地球轨道上运行的定位卫星已经编写了有关于广义相对论的一些微调程序，如果不这样做的话，定位卫星每12个小时的定位结果就会有大约7米的偏差。
所以这就回到了我们这期视频的主题上，引力是如何产生的？答案就是，时间膨胀产生了引力，这听起来有点绕，也有点奇怪，但是已经有许多资料开始阐述这一理论了，让我来和大家仔细分析。首先，让我们想象地球上并不存在引力，整个宇宙也没有引力的存在，在这个世界里，这只站起来的小猫没有任何理由要坠向地面，如果他就像这样静止不动，他就可以悬浮在半空中，因为这就是牛顿定律。即，没有不平衡的力就意味着没有加速度。没有加速度就意味着，如果小猫还没进行任何移动，那么他就会处于这个高度，是一直静止的状态。
然而，由于地球的质量会扭曲时间和空间，离地球表面越近，时间实际上越慢，因此产生了时间膨胀效应，那么，小猫头顶的时间流速和脚底的时间流速就是不一样的，尽管这个差别非常微小，但是事实就是存在着这样的差别，为了更好理解，让我们只考虑上下的方向，我们把距离地球表面的路程作为纵坐标，时间的流淌作为横坐标，这个模型再简单不过了，树百年来，历史上的学者们都在用这样的模型研究着各种运动问题，这个坐标模型的含义是，随着时间的流逝，小猫距离地表的距离会发生怎样的变化。
由于小猫没有动弹，所以这个距离是被本身不会变化的，那么什么在变化呢？这就是横坐标，时间，由于时间的变化，这使得小猫在这个模型中的坐标不得不向右产生新的坐标点，基于横坐标的时间轴，小猫在这个坐标模型中有了矢量箭头，大小是距离地球表面的距离，方向是时间流逝的方向。
让我们记住，小猫没有动弹，他在我们设想的没有引力的世界里应该是恒久悬浮在空中的，他没有理由向下跌落，然而，由于距离的不同，小猫头顶时间的流速和脚底的时间流速是不一样的，头顶比脚下的更快。
那么小猫这个矢量在这个坐标模型中会发生什么变化呢？没错，它不得不面对时间膨胀这个事实的存在，矢量开始由于时间膨胀而造成了改变，箭头方向开始朝下，其坐标的纵坐标数值也不得不缩小，也就是说，小猫离地面越来越近了。
现在让我们跳出这个坐标模型，小猫实际上在我们假想的没有重力的世界里发生了什么变化呢？
小猫开始朝地面跌落。
所以这就像一个泳池，我们在寻找泳池里的水来自哪里，那么就把水抽干净，自然而然的，那个源头就会被我们发现，现在我们在假想的世界里抹除了引力的存在，我们就发现了引力的源头——时间膨胀就是产生引力的源头。而刚才的这个坐标模型，则很好的展示了引力是如何被时间膨胀产生的。
在整个过程中，我们一直在想象一个没有引力的宇宙，但是，只要时间在不同地方以不同的速度流逝，那么引力就一定会出现。
可以说引力只是时间的影子
即使我们不将引力视为力量，引力也依然存在。 和我们打网球，打篮球不一样，这只小猫本身是根本没有动的，所以说引力和我们认识到的普通的外力并不相同，为什么这只小猫不得不掉下来？因为地球的质量造成时间膨胀，造成了时间流速存在着梯度。月球为何绕地球旋转？还是因为时间上存在流速梯度。
不过我们还要知道的一点是，时间本身并不会流逝。时间不会这么做，空间也没有。我们在这个模型中看到的时间流动是一种直观化处理的情况，这是为了让我们更好的进行理解。因为这也可以把流动的时间换成两个分别位于小猫头顶和脚下的时钟，他们的含义是一样的，但是后者并没有前者让我们更好的进行理解。
时间流速差是普遍存在的，即使是再微小的粒子，他们的两端依然存在着时间差，如果我们把小猫缩小到亚原子级，两个时钟的指针就会越来越近，但它们永远不会在同一个地方，就像两条平行线，永不相交一样。它们也永远不会以完全相同的速度滴答作响。它们只能是彼此无限接近。引力来自时间膨胀。这是时间在不同地方以不同的速度流逝的结果。像地球这样的大质量不会施加力。地球只是改变了时间在他不同距离附近流淌的速度。这会在时间流中创建一个梯度，从而弯曲时空的路径。时间比引力更为根本。
但是质量为何会改变时间在他不同距离附近流淌的速度呢？他为何会弯曲时空呢？如果你觉得这个问题太复杂不接地气，那么不妨想想为什么给网球一个外力打破力的平衡网球会向力的方向运动，你会发现无论再怎么问下去，这个问题是永无止境的，是永远没有尽头的。这就像我们日常使用的手机，电脑，我们知道这些科技产品是如何工作的吗？
我们知道芯片的算法是怎样的吗？但是我们却可以在这样的基础上发展和创造出更多新的科技与智慧，科学有两个方向，一个是站在巨人的肩膀上朝上，一个是在巨人站的土地上朝下，这二者都至关重要，这二者都不可或缺。