广义相对论是一个几何理论,通过黎曼几何和张量分析描述了弯曲的时空。在弯曲的时空中,引力被解释为由于时空本身的弯曲而产生。牛顿定律需要在弯曲时空中进行修改,以使物体仍然沿着直线轨道运动。直线在弯曲的黎曼空间里可以通过测地线来定义,其长度最短。因此,直线定义依赖于度量性质,在求解弯曲黎曼空间中的路径长度方面更加简洁有效。