우선 거대한 질량이 3차원적 공간에 놓이면 공간은 찌그러집니다. 휘어진다고도 하죠. 우리가 2차원의 면이 휘어져 있으면 충분히 인지가 가능합니다. 3차원의 공간까지는 우리의 인지능력으로도 충분히 알 수 있기 때문이죠. 그러나 3차원의 공간이 휘어지고 찌그러진 것은 인지할 수 없습니다.

다만 그러한 상태를 시각화(Visualization)한다면 아마 아래 링크에 나타난 영상처럼 생각해 볼 수는 있습니다.

https://www.youtube.com/watch?v=lhih5ITVzZs 브라이언 그린(Brian Greene), 내셔널지오그래픽채널

아인슈타인은 일반상대성이론의 장방정식(Field equation)에서 질량은 3차원적 공간의 곡률을 일으키는 에너지로 설명하고 있습니다. 질량은 에너지가 될 수 있고(e=mc^2), 이러한 에너지가 바로 공간을 휘게하는 것으로 보고 있는 것이죠.

결국 휘어진 공간은 흐르는 시간의 간격까지 달라지게 하므로, 3차원적 공간이 1차원의 시간축과 합쳐져 4차원적 시공간의 개념으로 설명할 수 있게 되는 것입니다.

실제 그의 장방정식은 뉴턴역학에서 오류로 남아있던 수성의 세차운동까지도 완벽하게 계산해 주고 있고, 태양 주변을 지나오는 빛이 휘어질거라는 것은 바로 그의 일반상대성이론에서 예측된 내용입니다. 그 유명한 에딩턴의 관측(실험)으로 그 예측이 옳았다는 것이 밝혀지게 되고 아인슈타인은 세계적인 과학자로서 명성을 떨치게 됩니다.

뉴턴으로 대표되는 고전물리학의 난제들이 해결되고, 오늘날 실생활에 적용되는 GPS/네이게이션의 시간보정을 비롯해 중력렌즈현상, 중력파.. 등은 그의 장방정식이 현존하는 최고의 중력방정식이라는 것을 말해 주고 있습니다.

비록 공간이 휘어진 것을 우리 눈으로 확인할 수는 없으나 위와 같은 사실들을 통해 중력현상은 바로 휘어진 시공간으로 설명될 수 있다는 것을 받아들일 수 있게 되는 것이죠.