狹義相對論
愛因斯坦第二假設
愛因斯坦第二假設--時間和空間
伽瑪參數
宇宙執法者的歷險
宇宙執法者的歷險--微妙的時間
質量和能量 光速極限
廣 義相對論基本概念
愛因斯坦第三假設
愛因斯坦第四假設
宇宙幾何
愛因斯坦第壹假設
全部狹義相對論主要基於愛因斯坦對宇宙本性的兩個假設。
第壹個可以這樣陳述：
所有慣性參照系中的物理規律是相同的
此處唯壹稍有些難懂的地方是所謂的“慣性參照系”。舉幾個例子就可以解釋清楚：
假設妳正在壹架飛機上，飛機水平地以每小時幾百英裏的恒定速度飛行，沒有任何顛簸。壹個人從機艙那邊走過來，說：“把妳的那袋花生扔過來好嗎？”妳抓起花生袋，但突然停了下來，想道：“我正坐在壹架以每小時幾百英裏速度飛行的飛機上，我該用多大的勁扔這袋花生，才能使它到達那個人手上呢？”
不，妳根本不用考慮這個問題，妳只需要用與妳在機場時相同的動作（和力氣）投擲就行。花生的運動同飛機停在地面時壹樣。
妳看，如果飛機以恒定的速度沿直線飛行，控制物體運動的自然法則與飛機靜止時是壹樣的。我們稱飛機內部為壹個慣性參照系。（“慣性”壹詞原指牛頓第壹運動定律。慣性是每個物體所固有的當沒有外力作用時保持靜止或勻速直線運動的屬性。慣性參照系是壹系列此規律成立的參照系。
另壹個例子。讓我們考查大地本身。地球的周長約40，000公裏。由於地球每24小時自轉壹周，地球赤道上的壹點實際上正以每小時1600公裏的速度向東移動。然而我敢打賭說Steve Young在向Jerry Rice（二人都是橄欖球運動員。譯者註）觸地傳球的時候，從未對此擔心過。這是因為大地在作近似的勻速直線運動，地球表面幾乎就是壹個慣性參照系。因此它的運動對其他物體的影響很小，所有物體的運動都表現得如同地球處於靜止狀態壹樣。
實際上，除非我們意識到地球在轉，否則有些現象會是十分費解的。（即，地球不是在沿直線運動，而是繞地軸作壹個大的圓周運動）
例如：天氣（變化）的許多方面都顯得完全違反物理規律，除非我們對此（地球在轉）加以考慮。另壹個例子。遠程炮彈並非象他們在慣性系中那樣沿直線運動，而是略向右（在北半球）或向左（在南半球）偏。（室外運動的高爾夫球手們，這可不能用於解釋妳們的擦邊球）對於大多數研究目的而言，我們可以將地球視為慣性參照系。但偶爾，它的非慣性表征將非常嚴重（我想把話說得嚴密壹些）。
這裏有壹個最低限度：愛因斯坦的第壹假設使此類系中所有的物理規律都保持不變。運動的飛機和地球表面的例子只是用以向妳解釋這是壹個平日裏人們想都不用想就能作出的合理假設。誰說愛因斯坦是天才？
愛因斯坦第二假設
19世紀中頁人們對電和磁的理解有了壹個革命性的飛躍，其中以詹姆斯.麥克斯韋（James Maxwell）的成就為代表。電和磁兩種現象曾被認為毫不相關，直到奧斯特（Oersted）和安培（Ampere）證明電能產生磁；法拉弟（Faraday）和亨利（Henry）證明磁能產生電。現在我們知道電和磁的關系是如此緊密，以致於當物理學家對自然力進行列表時，常常將電和磁視為壹件事。
麥克斯韋的成就在於將當時所有已知的電磁知識集中於四個方程中：
（如果妳沒有上過理解這些方程所必需的三到四個學期的微積分課程，那麽就坐下來看它們幾分鐘，欣賞壹下其中的美吧）
麥克斯韋方程對於我們的重要意義在於，它除了將所有人們已知的電磁知識加以描述以外，還揭示了壹些人們不知道的事情。例如：構成這些方程的電磁場可以以振動波的形式在空間傳播。當麥克斯韋計算了這些波的速度後，他發現它們都等於光速。這並非巧合，麥克斯韋（方程）揭示出光是壹種電磁波。
我們應記住的壹個重要的事情是：光速直接從描述所有電磁場的麥克斯韋方程推導而來。
現在我們回到愛因斯坦。
愛因斯坦的第壹個假設是所有慣性參照系中的物理規律相同。他的第二假設是簡單地將此原則推廣到電和磁的規律中。這就是，如果麥克斯韋假設是自然界的壹種規律，那麽它（和它的推論）都必須在所有慣性系中成立。這些推論中的壹個就是愛因斯坦的第二假設：光在所有慣性系中速度相同
愛因斯坦的第壹假設看上去非常合理，他的第二假設延續了第壹假設的合理性。但為什麽它看上去並不合理呢？
火車上的試驗
為了說明愛因斯坦第二假的合理性，讓我們來看壹下下面這副火車上的圖畫。 火車以每秒100，000，000米/秒的速度運行，Dave站在車上，Nolan站在鐵路旁的地面上。Dave用手中的電筒“發射”光子。
光子相對於Dave以每秒300,000,000米/秒的速度運行，Dave以100,000,000米/秒的速度相對於Nolan運動。因此我們得出光子相對於Nolan的速度為400,000,000米/秒。
問題出現了：這與愛因斯坦的第二假設不符！愛因斯坦說光相對於Nolan參照系的速度必需和Dave參照系中的光速完全相同，即300，000，000米/秒。那麽我們的“常識感覺”和愛因斯坦的假設那壹個錯了呢？
好，許多科學家的試驗（結果）支持了愛因斯坦的假設，因此我們也假定愛因斯坦是對的，並幫大家找出常識相對論的錯誤之處。
記得嗎？將速度相加的決定來得十分簡單。壹秒鐘後，光子已移動到Dave前300，000，000米處，而Dave已經移動到Nolan前100，000，000米處。其間的距離不是400，000，000米只有兩種可能：
1、 相對於Dave的300，000，000米距離對於Nolan來說並非也是300，000，000米
2、 對Dave而言的壹秒鐘和對Nolan而言的壹秒鐘不同
盡管聽起來很奇怪，但兩者實際上都是正確的。
愛因斯坦第二假設
時間和空間
我們得出壹個自相矛盾的結論。我們用來將速度從壹個參照系轉換到另壹個參照系的“常識相對論”和愛因斯坦的“光在所有慣性系中速度相同”的假設相抵觸。只有在兩種情況下愛因斯坦的假設才是正確的：要麽距離相對於兩個慣性系不同，要麽時間相對於兩個慣性系不同。
實際上，兩者都對。第壹種效果被稱作“長度收縮”，第二種效果被稱作“時間膨脹”。
長度收縮：
長度收縮有時被稱作洛倫茨（Lorentz）或洛倫茨－弗裏茨格拉德（FritzGerald）收縮。在愛因斯坦之前,洛倫茨和弗裏茨格拉德就求出了用來描述（長度）收縮的數學公式。但愛因斯坦意識到了它的重大意義並將其植入完整的相對論中。這個原理是： 參照系中運動物體的長度比其靜止時的長度要短下面用圖形說明以便於理解：
上部圖形是尺子在參照系中處於靜止狀態。壹個靜止物體在其參照系中的長度被稱作他的“正確長度”。壹個碼尺的正確長度是壹碼。下部圖中尺子在運動。用更長、更準確的話來講：我們相對於某參照系，發現它（尺子）在運動。長度收縮原理指出在此參照系中運動的尺子要短壹些。
這種收縮並非幻覺。當尺子從我們身邊經過時，任何精確的試驗都表明其長度比靜止時要短。尺子並非看上去短了，它的確短了！然而，它只在其運動方向上收縮。下部圖中尺子是水平運動的，因此它的水平方向變短。妳可能已經註意到，兩圖中垂直方向的長度是壹樣的。
時間膨脹：
所謂的時間膨脹效應與長度收縮很相似，它是這樣進行的：
某壹參照系中的兩個事件，它們發生在不同地點時的時間間隔
總比同樣兩個事件發生在相同地點的時間間隔長。
這更加難懂，我們仍然用圖例加以說明：
圖中兩個鬧鐘都可以用於測量第壹個鬧鐘從A點運動到B點所花費的時間。然而兩個鬧鐘給出的結果並不相同。我們可以這樣思考：我們所提到的兩個事件分別是“鬧鐘離開A點”和“鬧鐘到達B點”。在我們的參照系中，這兩個事件在不同的地點發生（A和B）。然而，讓我們以上半圖中鬧鐘自身的參照系觀察這件事情。從這個角度看，上半圖中的鬧鐘是靜止的（所有的物體相對於其自身都是靜止的），而刻有A和B點的線條從右向左移動。因此“離開A點”和“到達B點”著兩件事情都發生在同壹地點！（上半圖中鬧鐘所測量的時間稱為“正確時間”）按照前面提到的觀點，下半圖中鬧鐘所記錄的時間將比上半圖中鬧鐘從A到B所記錄的時間更長。
此原理的壹個較為簡單但不太精確的陳述是：運動的鐘比靜止的鐘走得更慢。最著名的關於時間膨脹的假說通常被成為雙生子佯謬。假設有壹對雙胞胎哈瑞和瑪麗，瑪麗登上壹艘快速飛離地球的飛船（為了使效果明顯，飛船必須以接近光速運動），並且很快就返回來。我們可以將兩個人的身體視為壹架用年齡計算時間流逝的鐘。因為瑪麗運動得很快，因此她的“鐘”比哈瑞的“鐘”走得慢。結果是，當瑪麗返回地球的時候，她將比哈瑞更年輕。年輕多少要看她以多快的速度走了多遠。
時間膨脹並非是個瘋狂的想法，它已經為實驗所證實。最好的例子涉及到壹種稱為介子的亞原子粒子。壹個介子衰變需要多少時間已經被非常精確地測量過。無論怎樣，已經觀測到壹個以接近光速運動的介子比壹個靜止或緩慢運動的介子的壽命要長。這就是相對論效應。從運動的介子自身來看，它並沒有存在更長的時間。這是因為從它自身的角度看它是靜止的；只有從相對於實驗室的角度看該介子，我們才會發現其壽命被“延長”或“縮短”了。?
應該加上壹句：已經有很多很多的實驗證實了相對論的這個推論。（相對論的）其他推論我們以後才能加以證實。我的觀點是，盡管我們把相對論稱作壹種“理論”，但不要誤認為相對論有待於證實，它（實際上）是非常完備的。
伽瑪參數（γ）
現在妳可能會奇怪：為什麽妳在日常生活中從未註意到過長度收縮和時間膨脹效應？例如根據剛才我所說的，如果妳驅車從俄荷馬城到勘薩斯城再返回，那麽當妳到家的時候，妳應該重新對表。因為當妳駕車的時候，妳的表應該比在妳家裏處於靜止狀態的表走得慢。如果到家的時候妳的表現時是3點正，那麽妳家裏的表都應該顯示壹個晚壹點的時間。為什麽妳從未發現過這種情況呢？
答案是：這種效應顯著與否依賴於妳運動速度的快慢。而妳運動得非常慢（妳可能認為妳的車開得很快，但這對於相對論來說，是極慢的）。長度收縮和時間膨脹的效果只有當妳以接近光速運動的時候才能註意到。而光速約合186，300英裏/秒（或3億米/秒）。在數學上，相對論效應通常用壹個系數加以描述，物理學家通常用希臘字母γ加以表示。這個系數依賴於物體運動的速度。例如，如果壹根米尺（正確長度為1米）快速地從我們面前飛過，則它相對於我們的參照系的長度是1/γ米。如果壹個鐘從A點運動到B點要3秒鐘，那麽相對於我們的參照系，這個過程持續3/γ秒。
為了理解現實中為什麽我們沒有註意到相對論效應，讓我們看壹下（關於）γ的公式： 這裏的關鍵是分母中的v2/c2。v是我們所討論的物體的運動速度，c是光速。因為任何正常尺寸物體的速度遠小於光速，所以v/c非常小；當我們將其平方後（所得的結果）就更小了。因此對於所有實際生活中通常尺寸的物體而言，γ的值就是1。所以對於普通的速度，我們通過乘除運算後得到的長度和時間沒有變化。為了說明此事，下面有壹個對應於不同速度的γ值表。（其中）最後壹列是米尺在此速度運動時的長度（即1/γ米）。
第壹列中c仍舊表示光速。.9c等於光速的十分之九。為了便於參照舉個例子：“土星五號”火箭的飛行速度大約是25，000英裏/小時。妳看，對於任何合理的速度，γ幾乎就是1。因此長度和時間幾乎沒有變化。在生活中，相對論效應只是發生在科幻小說（其中的飛船遠比“土星五號”快得多）和微觀物理學中（電子和質子常被加速到非常接近光速的速度）。在從芝加哥飛往丹佛的路上，這種效應是不會顯現出來的。
宇宙執法者的歷險
宇宙執法者AD在A行星上被邪惡的EN博士所擒。EN博士給AD喝了壹杯13小時後發作的毒酒，並告訴AD解藥在距此40，000，000，000公裏遠的B行星上。AD得知此情況後立即乘上其0.95倍光速的星際飛船飛往B星，那麽：
AD能即使到達B星並取得解藥嗎？
我們做如下的計算：
A、B兩行星之間的距離為40，000，000，000公裏。飛船的速度是1，025，000，000公裏/小時。把這兩個數相除，我們得到從A行星到B行星需要39小時。
那麽AD必死無疑。
等壹下！這只對於站在A行星上的人而言。由於毒藥在AD的體內是要經過新陳代謝（才能發作）的，我們必須從AD的參照系出發研究這壹問題。我們可以用兩種方法做這件事情，它們將得到相同的結論。
1. 設想壹個大尺子從A行星壹致延伸到B行星。這個尺子有40，000，000，000公裏長。然而，從AD的角度而言，這個尺子以接近光速飛過他身邊。我們已經知道這樣的物體會發生長度收縮現象。在AD的參照系中，從A行星到B行星的距離以參數γ在收縮。在95％的光速下，γ的值大約等於3.2。因此AD認為這段路程只有12，500，000，000公裏遠（400億除以3.2）。我們用此距離除以AD的速度，得到12.2小時，AD將提前將近1小時到達B行星！
2. A行星上的觀察者會發現AD到達B需要花費大約39小時時間。然而，這是壹個膨脹後的時間。我們知道AD的“鐘”以參數γ（3.2）變慢。為了計算AD參照系中的時間，我們再用39小時除以3.2，得到12.2小時。（也）給AD剩下了大約1小時（這很好，因為這給了AD20分鐘時間離開飛船，另外20分鐘去尋找解藥）。
AD將生還並繼續與邪惡戰鬥。
如果對上文中我的描述加以仔細研究，妳會發現許多似是而非，非常微妙的東西。當妳深入地思考它的時候，壹般妳最終將提出這樣壹個問題：“等壹下，在AD的參照系中，EN的鐘表走得更慢了，因此在AD的參照系中，宇宙旅行應花費更長的時間，而不是更短...
如果妳對這個問題感興趣或者覺得困惑，妳可能應該看壹下後文《宇宙執法者的歷險——微妙的時間》。或者妳可以相信我所說的話“如果妳把所有的因果都弄清楚，那麽所有（這些）都是正確的”並跳到《質量和能量》壹章。
宇宙執法者的歷險——微妙的時間
好，這就是我們剛剛看到的。我們已經發現在AD相對於EN參照系旅行中的時間膨脹。在EN參照系中，AD是運動的，因此AD的鐘走得慢。結果是在此次飛行中EN的鐘走了39小時，而AD的鐘走了12小時。這常常使人們產生這樣的問題：
相對於AD的系，EN是運動的，因此EN的鐘應該走得慢。因此當AD到達B行星的時候，他的鐘走的時間比EN的長。誰對？長還是短？
好問題。當妳問這個問題的時候，我知道妳已經開始進入情況了。在開始解釋之前，我必須聲明在前文所敘述的事情都是對的。在我所描述的情況下，AD可以及時拿到解藥。現在讓我們來解釋這個徉謬。這與我尚未提及的“同時性”有關。相對論的壹個推論是：同壹參照系中的兩個同時（但不同地點）發生的事件相對於另壹個參照系不同時發生。
讓我們來研究壹些同時發生的事件。
首先，讓我們假設EN和AD在AD離開A行星時同時按下秒表。按照EN的表，這趟B行星之旅將花費39小時。換言之，EN的表在AD到達B行星時讀數為39小時。因為時間膨脹，AD的表與此同時讀數為12.2小時。即，以下三件事情是同時發生的：
1、 EN的表讀數為39
2、 AD到達B行星
3、 AD的表讀數為12.2
這些事件在EN的參照系中是同時發生的。
現在在AD的參照系中，上述三個事件不可能同時發生。更進壹步，因為我們知道EN的表壹定以參數γ減慢（此處γ大約為3.2），我們可以計算出當AD的表讀數為12.2小時的時候，EN的表的讀數為12.2/3.2＝3.8小時。因此在AD的系中，這些事情是同時發生的：
1、 AD到達B行星
2、 AD的鐘的讀數為1.2
3、 EN的鐘的讀數為3.2
前兩項在兩個系中都是相同的，因為它們在同壹地點——B行星發生。兩個同壹地點發生的事件要麽同時發生，要麽不同時發生，在這裏，參照系不起作用。
從另壹個角度看待此問題可能會對妳有所幫助。妳所感興趣的事件是從AD離開A行星到AD到達B行星。壹個重要的提示：AD在兩個事件中都存在。也就是說，在AD的參照系中，這兩個事件在同壹地點發生。由此，AD參照系的事件被稱作“正確時間”，所有其他系中的時間都將比此系中的更長（參見時間膨脹原理）。不管怎樣，如果妳對AD歷險中的時間膨脹感到迷惑，希望這可以使之澄清壹些。如果妳原本不糊塗，那麽希望妳現在也不。
質量和能量
除了長度收縮和時間膨脹以外，相對論還有許多推論。其中最著名、最重要的是關於能量的。
能量有許多狀態。任何運動的物體都因其自身的運動而具有物理學家所謂的“動能”。動能的大小和物體的運動速度及質量有關。（“質量”非常類似於“重量”，但並不完全相同）放在架子上的物體具有“引力勢能”。因為如果架子被移掉，它就（由於引力）具有獲得動能的可能。
熱也是壹種形式的能，其最終可以歸結於組成物質的原子和分子的動能，此外還有許多其他形式的能。
把上述現象都和能量聯系起來的原因，即它們之間的聯系，是能量守恒定律。這個定律是說，如果我們把宇宙中全部的能量都加起來（我們可以用象焦耳或千瓦時這樣的單位定量地描述能量），其總量永不改變。此即，能量從不會產生或消滅，盡管它們可以從壹種形態轉化為另壹種形態。例如，汽車是壹種可以將（在引擎的汽缸中的）熱能轉化為（汽車運動的）動能的設備；燈泡（可以）將電能轉化為光能（這又是兩種能的形式）。
愛因斯坦在他的相對論中發現了能量的另壹種形式，有時被稱作“靜能量”。我已經指出壹個運動物體由於其運動而具有了能量。但愛因斯坦發現，同樣壹個物體在其靜止不動的時候同樣具有能量。物體內靜能量的數量依賴於其質量，並以公式E＝mc2給出。
由於光速是如此之大的壹個數，壹個典型物體的靜能量與其所具有的其他類型的能量根本不可相提並論。但這並不重要，因為日常生活中物體的靜能量就是保持“安靜”的狀態，並且不會被轉化成我們可以註意到的其他形式的能，如熱能或動能。在核電站、原子武器和太陽中有相對很少壹部分靜質量被轉化為其他形式的能，但對於大多數情況而言，靜能量通常不會被註意到。
壹個物體的動能和靜能量的總和也可以用數學公式非常容易地表述如下：
E＝mc2γ
註意，在日常的速度中，γ大約等於1。因此靜、動能量之和近似等於單壹的靜能量。換句話說，在日常速度中，靜能比動能大得多。然而，當速度非常接近光速時，γ可以比1大很多（靜能量只與物體的質量有關，而與其運動與否無關）。這對於在芝加哥附近的費米實驗室和瑞士邊界的CERN實驗室中（使用）粒子加速器的物理學家來說非常重要。
光速極限
在讀AD歷險記中，妳可能註意到AD的速度幾乎是，但並不等於光速。這似乎有很充分的理由：遠低於光速的速度相對論效應不顯著。然而實際情況是超光速在物理學中是不可能的。
我會告訴妳這是為什麽。假想AD奮力想將他的飛船加速到光速。好，我們已經知道物質的能量與γ參數成比例，這在相對論計算中太普遍了。但妳現在也會知道當物體的運動速度等於光速時，γ參數將變為無窮大。因此，為了讓AD的飛船加速到光速，他將需要無窮大的能量。這顯然是不可能的。因此盡管對於壹個物體可以以多麽接近光速的速度運動並無限制，但任何有質量的物體都不可能達到光速。實際上，沒有質量的物質必須以光速運動，在此我不想討論其原因。唯壹的壹種沒有質量的物質是光（被稱作“光子”），或許還有中微子（不久前已經證實，中微子有質量。譯者）
還有其他物體不能朝光速運動的原因。其中之壹與“因果性”有關。假設我投出壹個壘球並打碎了壹扇窗戶，那麽“我投出球”就是“窗戶被擊碎”的原因。如果超光速是可能的，那麽壹定會有某種參照系，其中“窗戶被擊碎”先於“我投出球”發生。這導致各種邏輯沖突（特別是當窗戶已經碎了之後又有人截獲了飛行中的球，阻止了窗戶被擊碎！）因此我們將物體能超光速運行這種可能性排除了。更進壹步，因果性排除的不僅是朝光速運動，更排除了任何超光速通訊。
光速，就我們所知而言，是壹道不可逾越的障礙。
如果妳和我壹樣是個科幻迷，這將是壹個壞消息。幾乎可以肯定，在除地球之外的太陽系中不存在有智慧的生命。然而恒星間的距離太遠了！我們即使以光速運行，到達最近的恒星也要花上4年時間。所以沒有比光快的交通手段，將很可能無法在銀河系中遊蕩並與異型文明相遇，為爭奪銀河系的帝位而站，等等。
另壹方面，由於長度收縮，或許情況並非那樣令人絕望。假設妳登上壹條飛船，以接近光速飛往10光年以外的壹顆恒星。從地球的參照系看來，這個旅行將持續10年。然而對於這次旅行中的乘客而言，長度縮短了。因此這個旅行只用了不到10年的時間。並且飛船飛行得越接近光速，（相對於地球和恒星的）長度收縮得也越多（妳也可以從時間膨脹的角度考慮這個問題）。
為了說明這點，這裏有壹個表，標明以不同的速度到達不同目的地所需要的時間。讓我解釋壹下它們的含義：
首先，為了能產生顯著的長度縮短，我們必須非常接近光速。因此我假設在旅行中飛船可以產生壹個穩定的加速度。這也就是說，飛船內的人將感受到壹個連續的加速度。例如，前半程以1g（g為地球的重力加速度。譯者）加速，後半程以1g減速。
第二列以光年為單位給出了地球距離我們目的地的距離（壹光年是光在壹年內傳播的距離，大約是6萬億英裏）。我加入了三種不同加速度的計算，壹種較小，另壹種較大；剩下的壹種與地球的重力加速度相等。加速度為2g的旅行可能會非常不舒服，因此或許妳根本不用再考慮所有比這更大的速度。
第四列列出了最大速度（在中點處，當飛船正要轉入減速運動時）與光速的比值。最後兩列給出了旅行所需要的時間。首先以地球為參照系，然後以飛船為參照系。其中的差別很重要。我的意思是，如果說妳乘飛船以2g的加速度飛往獵戶座，在妳到達獵戶座之前要在飛船上渡過6.8年的時間。（盡管距離很遠，但“飛船時間”增加得非常慢。這是因為距離越大，在開始減速前妳越能接近光速飛行，因此妳得到的長度收縮越多！）但當妳到達那裏的時候，地球上已經過500多年了。妳到達獵戶座後所發出的任何信息都將在500年後到達地球，回信也是如此。因此如果人類有壹天能漫步在銀河系之中，不同居住點之間將處於隔絕狀態。地球上的人不可能以任何常規方式同獵戶座附近的人交談。
為建造壹艘可以像這樣無限加速的飛船，現在看來有無窮的技術困難。這些困難可能會被證實是不可克服的，那麽我們就只能在幻想的空間遨遊；但如果它們是可以克服的，並且如果我們人類可以活得足夠長以克服它們，那麽我剛才所描述的正是依據狹義相對論的理論上（可行的）遠程宇宙旅行。
當然，許多科幻小說仍然加入了超光速飛行。但它們也常常不得不在其中引入壹些奇怪的概念，如：“（時空）扭曲”、“超時空”。最終的情況是：就我們今天所知的時、空而言，超光速飛行是不可能的。但如果妳喜歡，妳總可以寄希望於某種時空的“窗口”或壹個全新的，允許物體超光速運動的物理分枝被發現。
那樣，我們就可以著手建立壹個大銀河帝國了！
廣義相對論—— 壹個極其不可思議的世界
廣義相對論的基本概念解釋：
在開始閱讀本短文並了解廣義相對論的關鍵特點之前，我們必須假定壹件事情：狹義相對論是正確的。這也就是說，廣義相對論是基於狹義相對論的。如果後者被證明是錯誤的，整個理論的大廈都將垮塌。
為了理解廣義相對論，我們必須明確質量在經典力學中是如何定義的。
質量的兩種不同表述：
首先，讓我們思考壹下質量在日常生活中代表什麽。“它是重量”？事實上，我們認為質量是某種可稱量的東西，正如我們是這樣度量它的：我們把需要測出其質量的物體放在壹架天平上。我們這樣做是利用了質量的什麽性質呢？是地球和被測物體相互吸引的事實。這種質量被稱作“引力質量”。我們稱它為“引力的”是因為它決定了宇宙中所有星星和恒星的運行：地球和太陽間的引力質量驅使地球圍繞後者作近乎圓形的環繞運動。
現在，試著在壹個平面上推妳的汽車。妳不能否認妳的汽車強烈地反抗著妳要給它的加速度。這是因為妳的汽車有壹個非常大的質量。移動輕的物體要比移動重的物體輕松。質量也可以用另壹種方式定義：“它反抗加速度”。這種質量被稱作“慣性質量”。
因此我們得出這個結論：我們可以用兩種方法度量質量。要麽我們稱它的重量（非常簡單），要麽我們測量它對加速度的抵抗（使用牛頓定律）。
人們做了許多實驗以測量同壹物體的慣性質量和引力質量。所有的實驗結果都得出同壹結論：慣性質量等於引力質量。
牛頓自己意識到這種質量的等同性是由某種他的理論不能夠解釋的原因引起的。但他認為這壹結果是壹種簡單的巧合。與此相反，愛因斯坦發現這種等同性中存在著壹條取代牛頓理論的通道。
日常經驗驗證了這壹等同性：兩個物體（壹輕壹重）會以相同的速度“下落”。然而重的物體受到的地球引力比輕的大。那麽為什麽它不會“落”得更快呢？因為它對加速度的抵抗更強。結論是，?/div>