爱因斯坦通过一个绝妙而且高度复杂的逻辑链推理得出，引力的实质是时空自身的几何学特性——它的曲率。而这一曲率是质量造成的。爱因斯坦说，如果宇宙中没有质量，那么时空就是平坦的，也就是没有曲率。

想要理解空间的曲率，可以想象一只在球体表面爬行的虫子。这只虫子要怎样才能知道它不是在一个无尽的平面上呢？如果这只虫子沿一个方向走，它最终会回到最初的地方。或者，如果这只虫子以正确的角度画一个坐标轴，它就会发现从起始点到任一点的距离并不是x2+y2的平方根。这只聪明的虫子或许就会推导出，自己处在一个曲面上。

 

 

宇宙是如何运行的;微观尺度上的无序微粒

 

因此，曲率影响两点之间的距离，而质量决定曲率。

》 在真空中，粒子和反粒子不断产生。

这就是爱因斯坦时空概念的要义。但是他的相对论仅仅是20世纪物理学的两大革命性突破之一，另一项是量子力学。因此，提出这样的问题就会显得很自然：量子力学怎样影响时空的几何学特性？这是当今物理学试图解决的最大的问题之一。随机时空似乎是答案的一部分。

 

 

宇宙是如何运行的;微观尺度上的无序微粒

 

量子力学的核心是海森堡不确定性原理。该原理指出，每个物理系统都一定会具有一些残余能量，即使是在绝对零度。这一残余能量被称为零点能，即使是时空中的真空也具有。在真空中，粒子和反粒子持续产生，然后互相碰撞使对方湮灭。粒子的突然产生和消失导致真空的零点能随时间波动。因为能量和质量是等效的（E=mc2），质量会产生时空弯曲， 真空能量波动会产生时空弯曲的波动，而这会造成时空中两点之间距离的变化。这就意味着，在小尺度上，时空是随机而无序的。