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關于引力，愛因斯坦是對的 萬有引力公式( 二 )

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水星進動軌道
當各種常數、定義和變量代入愛因斯坦的場方程，經過一系列復雜的計算，人們得到了如下歲差角位移公式:代入太陽的質量和水星軌道的一系列參數，物理學家精確地得到了38角秒的數值 。
用廣義相對論推導歲差公式
光因重力而彎曲 。根據相對論的等效原理，光雖然沒有靜止質量，但它有能量，光的能量與質量等效 。因此，當光線經過大質量天體附近時，應該會受到引力的吸引而發生偏轉或彎曲 。
1919年，當太陽被遮擋時，英國天體物理學家阿瑟·愛丁頓在西非和巴西觀測到了太陽后面的Hyades星團的位置變化 。他看到了本應被太陽遮擋的Hyades星團發出的光，星光在經過太陽附近時發生了彎曲 。這證明愛因斯坦的質能方程和廣義相對論是正確的 。
引力透鏡使光線彎曲形成愛因斯坦十字 。
后來天文學家觀測到“引力透鏡”現象導致的“愛因斯坦十字”，進一步證實了光可以被大質量天體的引力彎曲 。
引力紅移當今的天體物理學家廣泛利用引力紅移現象來判斷遙遠行星的運動方向，由此衍生出“大爆炸”假說 。引力紅移是從愛因斯坦質能方程和廣義相對論推斷出的物理現象 。因為光的能量與其頻率成正比，所以向較低能量的偏移表示向較低頻率和較長波長的偏移，可見光會向紅外光偏移 。也就是說，當光逃離引力場時，會損失能量，從而使波長變長 。
當光子逃離引力場時，光譜會紅移 。
2018年5月，歐洲南方天文臺的科學家們將望遠鏡瞄準了一顆名為S2的恒星，這顆恒星距離我們的銀河系中心28000光年 。它正以7600公里/秒的速度接近星系中心的黑洞Sgr A，當S2經過黑洞附近時，它的光譜開始變紅 。
為了追蹤S2星，科學家們分別利用牛頓萬有引力定律和愛因斯坦引力場方程計算了它的軌道 。結果表明，愛因斯坦的答案與實際觀測高度一致，相當于打了九個環，而牛頓的結果與之相差甚遠 。他沒有擊中目標 。
S2星高速掠過黑洞附近，這驗證了廣義相對論 。
重力波萬有引力定律無法解釋引力波，但愛因斯坦的廣義相對論預言了引力波的存在 。
在廣義相對論中，引力被視為時間的曲率空，所以愛因斯坦認為引力波是時間本身結構中空之間的波紋 。引力波通過時在空之間交替拉伸和壓縮，但尺度很小(即使兩個黑洞相撞，其在空之間變形的尺度也只有10米以內) 。
2015年，激光干涉引力波天文臺首次探測到遙遠天體碰撞發出的引力波 。此后多次探測到黑洞合并發出的引力波，證明愛因斯坦的空彎曲假設是正確的 。
兩個黑洞在接近過程中激發的引力波示意圖
其他基于相對論的預測:黑洞、事件視界和奇點；時間的度量是相對的，在強引力場中時間會變慢——對于觀察者B來說，A的速度越快，時間越慢，而對于A本人來說，他的時間是正常的；宇宙的膨脹和演化；雙星通過引力輻射失去能量，這使得它們彼此靠近 。如果是中子星，會發出有規律的脈沖信號，從而形成脈沖星 。
以上預言，有的被觀察和實驗驗證，有的被證實，都是萬有引力理論力所不及的 。
既然廣義相對論是對的，是否證明引力是錯的？科學不是非此即彼 。
牛頓的萬有引力理論認為，一個物體之所以有引力，是因為它有質量 。你可以認為牛頓已經解釋了引力的本質，引力是物體質量的表達 。
愛因斯坦的狹義相對論，加上19世紀中期麥克斯韋場方程、洛侖茲變換等一系列電磁研究成果，集中在空和時間的描述上 。他把一個物體的質量等同于它的能量，認為能量等于質量 。愛因斯坦也知道兩個物體之間的引力與它們的質量成正比，所以他說物體的質量決定了能量動量密度，能量動量密度引起時間空曲率，與時間空曲率成正比，從而決定了引力場的強弱 。
牛頓和愛因斯坦
不同的是，牛頓的引力是瞬時的，而相對論認為引力是場，和光速一樣 。假設太陽瞬間消失，根據萬有引力定律，地球也會同時脫離軌道；相對論認為8分鐘后地球才會離開 。牛頓不考慮時間的變化，而愛因斯坦認為時間會被扭曲(這會造成一個奇怪的現象，兩個時間極其精確的原子鐘 。從地面上看，衛星上的會慢一些，但在衛星上不慢) 。
萬有引力定律沒有錯，只是不適用于某些場合 。
熟悉近代物理的朋友都知道，廣義相對論并不是絕對正確的 。它不適用于對微觀粒子世界的解釋，到目前為止，還沒有出現一種理論可以將相對論和量子力學統一起來 。同樣，未來人類在對更廣闊空間的探索中，必然會發現更多相對論無法解釋的現象 。

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