光速的变化与爱因斯坦电梯实验和广义相对论的关系

等效原理是广义相对论的第一个基本原理，爱因斯坦在1911年就注意到这个规律。

和这个规律相关的是一个有名的思想实验：爱因斯坦电梯实验。

假设宇宙中有一个封闭的电梯，里面的人看不到外面的情况。

如果这个电梯在远离地球的外太空以9.8m/s2的加速度向上移动，电梯里的人会感觉自己的身体被压在电梯的地板上，也会感受到自己与地板之间的力，但无法判断自己感受到的力是来自电梯在外太空中的加速度，还是来自地球的重力。

如果这个电梯回到地球表面附近，但突然间缆绳断裂，电梯呈自由落体状掉向地面，那么在这个瞬间，电梯中的人同样无法判断自己是由于身在外太空失重，还是由于受到地球的引力坠落而失重。

爱因斯坦意识到，从某种角度而言，受力加速的状态与人在地面上感受到重力（也就是万有引力）的状态是等效的。基于这条原理，爱因斯坦推导出广义相对论的内容，也就是引力场对惯性系的影响。(www.xing528.com)

如果用物理语言简单描述广义相对论，就是：

有质量的物体会弯曲其所在的四维时空结构，让其中的时间维度膨胀（时间流逝变慢），空间维度也膨胀（长度增加），但在这个时空结构内部的观测者看来，光速恒定不变。

但是，由于这个引力场对应的四维时空结构内的时间流逝速度变慢，也就意味着，如果某个观测者距离这个引力场很远，他将观测到光在通过该引力场时会用更多的时间。

后来，这个猜测被人以实验证实，也就是1964年夏皮罗提出的雷达回波延迟实验：利用雷达发射一束电磁波脉冲，经其他行星反射回地球被接收。当其来回路径远离太阳时，太阳的影响可忽略不计；当来回路径经过太阳近旁，太阳引力场的存在导致传播时间变长。

当然，这是在相对论的相对时空观中的理解，如果是在牛顿的绝对时空观下，我们的描述会更简单，那就是：光在引力场中传播的速度变慢了。