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引力在天体的运行过程中发挥着重要作用 ， 科学家发现 ， 在引力的作用下 ， 物质的运动和结构发生了变化 。 从理论上来说 ， 物质和能量的不对称是引力场可以用来解释的 。 因此 ， 科学家可以通过对宇宙间相互作用和规律的研究发现引力场上存在着一些基本规律 ， 这些问题也为爱因斯坦预言了“相对论”提供了有力论证 。 爱因斯坦被称为“万有引力之父” ， 他在其著名的《光与运动》一书中 ， 以一系列精彩而富有想象力的描述和实验论证揭示了物理世界中发生的基本过程 。 相对论认为宇宙是一个能量集中中心 ， 时空即物质空间内各种能量相互耦合并沿着某条轨道向上运动 。 爱因斯坦还预言宇宙间存在某种力与力碰撞产生万有引力波
人类对物质空间的认识始于1648年 ， 科学家提出自然界有一个普遍规律：时空即一切事物的空间都是一样的 ， 即物质空间可以由空间的物质来描述 。 这一规律也成为爱因斯坦对人类认识物理学发展历史中不可或缺的一部分 。 牛顿对物质和能量关系有了一个基本认识 ， 他在牛顿力学中预言物质能转化为能量 ， 他认为物质间并不是直接存在某种特定的力 ， 而是与相互耦合并且沿某条方向运动 。 引力和时空都是物质空间的普遍规律 ， 在物质空间中物质不会在时空中发生静止或运动现象 ， 相反 ， 时空可以通过变化在不同物体之间进行传播和传递 。 根据上述定律 ， 物质在空间中运动是永恒且不会发生位移的 ， 但是在空间中不同物体之间会发生位移 ， 当某个物体远离时 ， 其位移随着物体不断远离而不断减少 。 对整个空间进行测量可以得到 ， 物体在空间中是不停变化的 ， 其位移也是不间断的 。 因此 ， 我们可以通过各种实验来验证这种观点 ， 而这也是人们对宇宙间相互作用和规律研究最主要的手段之一并得到验证 。
广义相对论认为 ， 宇宙大爆炸是由两个相互排斥的基本粒子构成：宇宙常数（即引力常数）和质量（即质量和能量)因此广义相对论认为 ， 通过实验测量到的引力常数是确定物质空间距离以及它们之间相互关系的依据 。 我们知道 ， 引力是物质空间距离的重要决定因素 。 如果我们对宇宙常数进行精确测量会发现黑洞质量与黑洞半径之间不存在线性关系 ， 这意味着黑洞直径大小与黑洞质量存在密切联系 。 黑洞半径越大 ， 黑洞所受引力也就越大 。 引力常数还与宇宙中存在的某种物理现象有关 ， 即这种现象可能由引力引起 ， 也可能由其他物理过程引起 ， 这些物理过程通常是我们在考虑宇宙常数时会遇到障碍：其一 ， 我们不能直接观察到黑洞形状 ， 因为它与恒星或其他天体等物体都存在一定程度上差异 ， 不能直接观察到黑洞内部结构；其二 ， 如果引力常数与黑洞密度没有直接关系 ， 那么黑洞内部结构就不能被探测到 ， 黑洞内结构可能会受到一些扰动而发生变化；其三 ， 如果将黑洞与宇宙中其他物体相互作用称为“热交换”机理 ， 那么物质空间中热转化和热能交换均可能被探测到 。 相对论是对宇宙常数进行精确测量后得出的结论 ， 是引力现象研究中非常重要的手段 。
根据相对论 ， 宇宙的膨胀速度会受到能量和质量之间的相互作用的影响 。 对此 ， 爱因斯坦的预测是 ， 当宇宙空间的能量增加时 ， 宇宙会膨胀得更快 。 但是在实际中 ， 宇宙空间内各种物质之间通常都存在相互作用 ， 这种相互作用使得宇宙膨胀速度不受黑洞质量和密度的影响 ， 宇宙也因此被称为“黑洞热” 。 由于黑洞质量非常小 ， 而黑洞密度很大 ， 因此 ， 它会对黑洞质量进行进一步压缩 。 同时 ， 通过研究黑洞热实验得知 ， 黑洞内部热量也会对恒星进行热膨胀引起影响 ， 这些观测结果说明在有限资源条件下 ， 黑洞内部正在经历着一次大爆炸 ， 这可能意味着在大爆炸后不久 ， 恒星就会进入黑洞并发生坍缩 。 因此有研究人员认为大爆炸就是黑洞热衰竭后引起宇宙膨胀加速并最终演化成黑洞热死 。
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