广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦在1915年提出的一种描述引力的理论。它是现代物理学的两大支柱之一，另一个是量子力学。与牛顿的万有引力定律不同，广义相对论将引力解释为时空的曲率，这种曲率由物质和能量的存在引起。
时空的概念
在广义相对论中，时间和空间不再是独立存在的维度，而是相互交织在一起形成一个四维连续体，即时空。物体的质量和能量可以弯曲这个时空结构，就像一个重物放在一张拉紧的橡皮膜上会使膜产生凹陷一样。这种弯曲影响了物体的运动轨迹，使得它们沿着所谓的“测地线”移动，这就是我们所感知到的引力作用。
引力波
根据广义相对论，当大质量天体加速运动时（例如双星系统中的两颗中子星相互旋转），会扰动周围的时空结构，产生波动，这些波动以光速向外传播，被称为引力波。2015年，LIGO科学合作组织首次直接探测到了引力波，这一发现证实了广义相对论的一个重要预言，并开启了天文学的新时代。
黑洞与宇宙学
广义相对论还预言了黑洞的存在，这是一种密度极高以至于连光线也无法逃脱其引力场的天体。此外，它对宇宙的大尺度结构提供了深刻的见解，包括宇宙膨胀的理论预测，这一理论后来被哈勃观测到的红移现象所证实。
总之，广义相对论不仅改变了我们对引力的理解，也极大地推动了物理学、天文学乃至整个自然科学领域的发展。