依据牛顿力学和万有引力定律，世界是一个彻底确认性体系。依据牛顿物理学，世界中每一个粒子的质量、方位和动量都是确认的，咱们能预知恣意一个粒子在未来任何时刻的状况。
从牛顿到爱因斯坦，物理学发作了改造性的改动，爱因斯坦的相对时空观代替了牛顿的肯定时空观。但从理论上讲，爱因斯坦的方程也是确认的：假如能知道世界中每个粒子的质量、方位和动量，就能核算出任何粒子在未来的状况。
虽然物理学家能够写出操控这些粒子在牛顿世界中怎么行为的方程，但在广义相对论操控的世界中，物理学家无法做到这一点，因为广义相对论永久也无法准确解出来，这是怎么回事呢？
牛顿物理学
在牛顿物理学中，世界中的每一个有质量的物体都会对其他物体施加一个清晰巨细的引力。只需知道物体之间的间隔以及它们各自的质量，依据万有引力定律很简略就能核算出引力。这个力也能告知咱们物体怎么在世界中运动（因为牛顿第二运动定律F=ma），这样咱们就能确认世界怎么演化。
爱因斯坦物理学
但在广义相对论中，状况要杂乱得多。即便能够知道每个粒子的方位、质量和动量，以及它们地点的特定相对论参考系，那也不足以确认事物是怎么演化的，因为爱因斯坦理论的结构太杂乱了。
依据广义相对论，决议物体怎么在空间中运动以及加快的不是效果在物体上的合力，而是空间自身的曲率。这就会引发一个问题，因为决议空间曲率的是世界中一切的物质和能量，这包含的远不止有质量粒子的方位和动量。
与牛顿引力理论不同，广义相对论标明，任何有质量物体之间的相互效果也起着一个效果——它们也有能量，这一现实意味着物体也能让时空结构变形。当两个有质量的物体在空间中加快运动时，还会发作引力辐射。这种辐射不是瞬时的，而是以光速向外传达，这便是引力波。
广义相对论的求解
虽然咱们咱们能够很简略地写出操控牛顿世界中任何体系的方程，但在广义相对论中，这变得好不容易。因为有许多要素会影响空间自身怎么曲折，或许随时刻以其他方法演化，这使得物理学家乃至无法写出描绘一个简略世界的方程。
举个比如，幻想一个或许存在的最简略世界：一个空无一物、没有物质或能量、永久都不或许随时刻而改动的世界。这能够说是最简略、最特别的世界，其空间是平整的欧几里得空间。
然后，取一个点质量，把它放在这个世界的恣意当地。突然之间，时空发作了巨大的改动。
不管间隔那个质点有多远，空间都会发作曲折，此刻不再是平整的欧式空间。假如间隔质点离得越近，空间就越快地“流向”那个质点的方位。此外，假如间隔质点足够近，将会穿越工作视界，再也无法逃脱出来，即便速度到达光速也力不从心。
这个时空比真空要杂乱得多，而咱们所做的仅仅向其间增加了一个点质量。这是物理学家在广义相对论中发现的第一个准确的解：史瓦西解，它描绘的是一种没有自旋的黑洞，又称史瓦西黑洞。
广义相对论的准确解
在广义相对论创建之后的一个世纪里，物理学家找到了不少的准确解，但它们并没有杂乱得多。它们包含：
（1）理想流体解，流体的能量、动量、压力和剪切应力决议了时空曲率；
（2）电真空解，重力、电场和磁场能够存在，但不存在质量、电荷或电流；
（3）标量场解，包含世界常数、暗能量、胀大的时空；
（4）具有质量、自旋的克尔黑洞解，具有质量、带电荷的雷斯纳-诺德斯特姆黑洞解，具有质量、自旋且带电荷的克尔-纽曼黑洞解；
（5）具有点质量的流体解，例如，史瓦西-德西特空间。
这些解都分外的简略，它们都不包含咱们一向考虑的最基本引力体系：一个由两个质量靠引力结合在一起的世界。
现实上，广义相对论中的二体问题不能被准确解开。在存在不止一个质量体的时空中，切当的解析解是不存在的，这并不是还没算出来，而是物理学家以为这种解是不或许存在的。
物理学家所能做的便是做出假定，或许挑出一些高阶近似项，或许研讨一个问题的详细方式，并尝试用数值方法来解出方程。有其是在20世纪90年代及今后，数值相对论的开展使得天体物理学家能够核算和确认世界中各种引力波信号的形式，包含两个正在兼并黑洞的近似解，这使得LIGO和Virgo的引力波勘探成为了或许。
也便是说，物理学家至少能够近似地解出广义相对论，并对世界做出合理的描绘。物理学家能够把在一个不均匀的、充溢流体的世界中所发作的工作凑集在一起，然后了解密度过高的区域怎么增加，密度过低的区域怎么缩短。
无法彻底求解的广义相对论
假如考虑到广义相对论的其他要素，状况将会变得极为杂乱：
（1）空间的曲率是不断改动的；
（2）每个质量都有自己的能量，这也会改动时空的曲率；
（3）在曲折空间中加快运动的物领会辐射出引力波；
（4）一切的引力信号都会以光速运动；
（5）一个物体相对于其他物体的运动会导致相对论改换，包含长度缩短和时刻胀大。
当把一切这些都考虑进去，即便是相对简略的时空，也会导致方程变得十分杂乱，以至于物理学家无法找到爱因斯坦场方程的解析解。
广义相对论的引力场方程包含了10条二阶非线性微分方程，这使得准确求解变得简直不或许。“现存的大多数微分方程都无法求解，大多数能够解的微分方程你也解不出来”，这是对广义相对论的最好描绘。虽然如此，物理学家依然能够做一些近似求解，让咱们也能够窥视世界的隐秘。
