爱因斯坦没有看错（”它“确实存在）

这张照片是哈勃拍摄最具代表性的一张图片，可以清楚的看到爱因斯坦环，下面我们对这张图片做下简单的介绍，首先一点，这张照片确实是哈勃真实拍摄的，并非是电脑合成PS的，这样的景象也是真实存在的。

我们看到的周围一圈发亮的光环，其实是光环中心天体后面发出的光。光环中心是一个质量非常大的星系结构，为什么会形成这样的现象呢？这个就是引力透镜效应造成的。引力透镜是根据广义相对提出的一种现象，光经过大质量天体，时光会被弯曲，质量越大，弯曲的程度也就越大。当一个天体的质量足够大时，它就会把它后面的光聚集到前面，形成这种放大或重影的现象。

由于这种现象与光通过透镜时类似，所以称为引力透镜效应，光线可被弯曲的这种现象，这是很违背我们第一直觉的，毕竟我们的常识中的认知一直都是我们不可能仅凭肉眼就可看到被物体挡住后面的东西，但现在广义相对论告诉我们，只要前面物体的质量足够大，它就会把后面物体发出的光弯到前面被我们看到，这就是广义相对论特殊效应其中的一个，光线偏折。

一九一五年，爱因斯坦提出了广义相对论。1919年，英国的物理学家爱定顿就用实验验证了广义相对论其中的一个特殊效应。就是光线经过大质量天体时，的确会发生偏折，这也是广义相对立的四大验证之一，那么光线为什么会被弯曲？以我们对万有引力的了解，光这种东西要怎样才能被引力束缚呢？

是的，以牛顿的万有引力定律的确很难解释，但广义相对论告诉我们，这不是引力造成的，因为引力是不存在的，引力只是时空弯曲表现出来的现象。光线被弯曲，其实质就是光沿着被弯曲时空内的测地线传播，测地线意为两点之间直线最短。

在我们的印象中，光是沿直线传播的，但实质是光是沿最短路线传播，在欧式几何，也就是我们所说的平面内，两点之间最短的距离当然就是直线了，但在有曲率的空间中，也就是非欧几何当中，两点最短的距离就是这个侧地线。所以以光的角度，它行走的路线并没有变，还是按照最短的距离，只是时空被弯曲了。那么我们看到的就是弯曲时空中光的传播路线。

这个是科学家最新模拟的黑洞动态图，从这个图可以看到完美的爱因斯坦环，黑洞本身是完全不发光的，我们现在所看到的中间那一圈光环是黑洞吸收物质时产生的吸积盘所发出的光，上下那一圈环绕的光环就是引力透镜所形成的爱因斯坦环。由于黑洞强大的引力，使得时空发生极端的扭曲，所以黑洞后面吸积盘发出的光被弯曲到了视线前方，形成了这种圆环结构，所以不管从哪个方位都可以看到这个光环。

虽然爱因斯坦预言出光线偏折效应，但在引力透镜这个问题上，他却忽略了其可行性以及重要性。一九三六年，他在科研杂志上刊登了1篇名字叫《恒星通过引力场偏折光线的类透镜现象》的文章，但这是捷克的一个工程师曼德尔计算出的结果，因为他没有名气，所以委托爱因斯坦代替发表。爱因斯坦是发表了，但他却认为这种引力透镜现象是无法观测到的，因为恒星的引力场还不足够强大。

1937年，加州理工学院的一个天文学家兹维基发表了一篇文章，指出了爱因斯坦忽略的问题，一个恒星的引力可能不行，但上亿颗恒星组成的星系结构所形成的引力透镜是可以被观测到的，并且兹维基还指出，凭借引力透镜效应可以计算出如此巨大星系结构的质量，也可以借引力透镜的放大效果，看到无法观测到的微弱天体。

以现在来看，兹维基对引力透镜的认知是非常深刻的，引力透镜效应现在已成为宇宙学上非常重要的观测手段，像那些我们无法看到的暗物质，就可以凭借引力效应来观测到它的存在，并且计算出它的质量，还有那些没有吸积盘的黑洞，也可以用到引力透镜效应，确定它的存在。但谁又能想到，这些都是100多年前的智慧结晶。