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地球为什么绕着太阳转？ 牛顿认为那是因为太阳对地球有引力 。但是广义相对论认为 ， 地球根本不知道太阳在哪里 ， 只是太阳把时空弯曲得比较厉害 ， 地球是根据自己所在时空的测地线运动而已 。就好像弹簧床上的小球可以绕着大球滚动 ， 而你知道大球并没有吸引小球 ， 那只是因为弹簧床上大球的周围有凹陷 。 同样的时空 ， 每个物体的速度不一样 ， 它们遵循的测地线也不一样 。有的物体会直接掉向太阳 ， 有的会绕着太阳做椭圆运动 ， 有的与太阳擦肩而过 ， 这些都只不过是物体在沿着自己的测地线运动而已 。
当然 ， 每个有质量的物体在弯曲时空当中运动的同时 ， 也是在弯曲着自己周围的时空 ， 只是弯曲的程度不同 。时空的形状由这些物质共同决定 ， 而所有物质都会沿着自己周围时空的测地线运动 。 用弹簧床打比方是不得已而为之 ， 物质弯曲时空并不是如同小球在弹簧床上往下“压”的结果 ， 而是自然地弯曲周围所有方向上的时空 ， 所造成的结果 。而且请注意 ， 被弯曲的不仅仅是空间 ， 还有时间 ， 只是这部分 ， 我们留到后面的章节再细说 。
在这里 ， 我还要澄清一点 。你也许会有这样的疑问：既然高速运动物体的质量会增加 ， 那多出来的质量是不是也会弯曲空间呢？ 答案是不会 。广义相对论里说的《物质弯曲了空间》 ， 可以理解成是物质的《静止质量》在弯曲空间 ， 静止质量是所有坐标系都同意的不变数 。时空的内在几何形状是绝对的 ， 但是时空在不同的坐标系中被看成了不同的样子 。 广义相对论就是这么简单 。
爱因斯坦再一次看破了红尘 。什么是引力？ 可以说根本没有引力 ， 有的只是时空的弯曲 。 或者也可以说 ， 所谓引力 ， 就是在大尺度下才能看出来的、时空的弯曲 。鲸鱼的身体是曲线型的 ， 但是如果近距离看 ， 它身上每个地方都近似一块很平的小平面 。局部的测地线就是很直很直的直线 ， 这就是为什么我们上一章说局部没有引力 。 讲到这里 ， 我们要重新定义自然运动状态这个概念 。所谓自然运动 ， 就是在没有任何外力干扰的情况下 ， 一个物体自由自在的状态 。
亚里斯多德（Aristotle）认为自然的运动状态是静止 。这符合我们的生活经验——没有外力干扰的东西好像都是静止不动的 。 后来 ， 伽利略和牛顿说这不对 ， 力并不是让物体运动的原因 ， 力其实是改变物体运动状态的原因 。一个物体在光滑的平面上滑动 ， 如果没有任何摩擦力干扰 ， 它就会一直这样运动下去 。所以等速直线运动和静止没有差别 ， 它们都是自然运动 。 而现在 ， 爱因斯坦表示 ， 一切沿着测地线的运动 ， 都是自然运动 。
可以想象太空中有一个周围非常空旷、没有任何星体的地方 ， 这里的时空是平直的 ， 测地线是完美的直线 ， 所以物体沿着测地线运动 ， 正好就是等速直线运动 。 如果时空是弯曲的 ， 航天员就会绕着地球转 ， 而失控的电梯就会直接掉下去 ， 这两个运动看似不同 ， 但其实都是自由落体运动 ， 它们谨守本分地沿着自己的测地线运动 。所以它们虽然有加速度 ， 仍然是自然运动 。 自由落体运动、等速直线运动 ， 以及静止 ， 它们没有本质上的差别 。你在一个封闭的实验室里不管做什么实验 ， 都没有办法区分它们 。爱因斯坦表示它们是同一回事 ， 都是沿着测地线运动 ， 都是自然运动 。
反过来说 ， 你站在地面不动 ， 站一会儿就累了 ， 这其实是一种不自然的运动 。你本来想沿着测地线往下掉 ， 可是地板阻止了你 。想要体验真正的自由 ， 你应该做自由落体运动 。 为什么引力质量正好等于惯性质量 ， 为什么一轻一重两个铁球会同时着地？ 现在 ， 广义相对论给这个巧合提供了一个解释——因为只要质量没有大到能与地球相提并论、足以显著影响周围时空的形状的程度 ， 测地线就只和物体的初始速度有关 ， 与质量无关！
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