精讲《从一到无穷大》-31爱因斯坦电梯思想实验
上一回我给大家讲了讲非欧几里得几何。这种几何的一个典型特征就是三角形的内角和不等于180度。比如我们在双曲面或者椭球面上画三角形，情况就是这样。在广义相对论中，这样的几何学有很大的用处。
爱因斯坦提出的广义相对论是人类认识世界的一次飞跃，它为我们照亮了整个宇宙。它对当今世界的影响就好像火对原始人的作用那样的伟大和深刻。这一回我们就跟随着加莫夫的脚步，一起来粗浅的领略一下广义相对论的魅力。
在爱因斯坦之前两百多年，牛顿提出了万有引力定律。他说自然界的任何两个物体之间都会相互吸引，质量越大的物体，它对周围的物体引力就越强。因为太阳对周围的行星有引力，所以行星才会围绕太阳运动。因为地球对人有引力，所以人才能稳稳地站在地面上。在这200年里，科学家们对此深信不疑，并且逐渐把它当成了一种宇宙的基本法则。
直到20世纪初爱因斯坦横空出世了，他又开始思考关于引力的问题。比如引力可以吸引光吗？它设计了一个思想实验，爱因斯坦电梯。不知大家有没有这种感觉，当我们站在电梯里按下电梯按钮，电梯开始加速上升的时候，好像有那么一瞬间自己的身体突然变重了。
如果我们在脚下放一个电子秤，在电梯开始上升的那一小段时间里，电子秤的示数会变大。这是生活中一种常见的现象，我们叫它超重。如果用牛顿力学去解释，这是因为电子秤对人向上的支持力变大了，而人受到地球向下的引力却不变化。所以电梯中的人受到的合力是向上的，这个合力让人随着电梯一起上升，出现了一个向上的加速度。换句话说，这个人感觉自己变重了，是因为电梯有了加速度。
不过咱们还可以设想另外一种情况，如果这个电梯并没有运动，而是不知道什么原因，地球对人的引力突然变大了，那么这时我们也会感觉到自己变重了，脚下的电子秤示数也会变大，在这种情况下，我们感觉变重是因为引力变大好了。我们发现电子秤示数变大，既可能是因为电梯有加速度，也可能是因为地球的引力变大。那么假如电梯是完全封闭的，我们通过电梯里的实验能够区分这两种情况吗？或者说，物体存在加速度时的表现和物体受到引力作用时的表现有什么不同吗？爱因斯坦经过长期的思考，提出了一种看法，加速度和引力二者没有任何区别，物体存在向上的加速度时，就等效于受到了一个向下的引力……
