120亿光年外的圆环

作为一个价值百亿美元的望远镜，目前距离地球160万公里的韦伯太空望远镜从完成调试开始，就一直在不停地拍拍拍。从一开始的红外波段测试图像，到后来的韦伯深场以及彩色星云，再到颜色大不相同的木星，韦伯回传的图像质量可谓是远超天文学家们的预期，当年发生在哈勃望远镜身上的成像虚化根本没在韦伯望远镜身上出现。而最新的韦伯望远镜拍摄图像显示，它在距离地球120亿光年外的宇宙深处发现了一个近乎完美的爱因斯坦环，这一成果让着爱因斯坦的广义相对论在宇宙尺度上又一次被证明了是有效的，即我们的宇宙确实是可以被弯曲的。

在19世纪末之前，人类文明的物理学其实还处在牛顿时代，当时科学界对引力的认知还很浅显，只知道它是“万有引力”但却不知道引力究竟是怎么诞生的，在宇宙中的具体表现形式又是什么，因此才有了爱因斯坦。

在先用狭义相对论搞定光速问题后，爱因斯坦又针对当时天文学界无法解决的水星近动问题，提出了自己的引力观念，即后来的广义相对论。

在广义相对论中，引力不再是虚无缥缈且不知来处的力，而是变成了“有质量物体扭曲时空引发的几何跌落”，也就是所有有质量的物体都由引力，只不过和宇宙中的星球比起来质量太小引力太弱而感觉不到。

在太阳系内，太阳因为占了太阳系总质量的99.86%,，所以引力也就成了最强的，包括地球在内所有太阳系天体都在绕太阳公转。

在一颗恒星的引力都如此强大的情况下，一个星系的引力在宇宙中是什么样子呢？爱因斯坦认为，由于星系巨大的质量，它的引力势必会严重扭曲星系周围的时空结构，进而扭曲光路，让这个星系后方的其他星系发出的光在经过该星系时发生扭曲，变成圆环状或者弧形结构，也就是所谓的引力透镜和爱因斯坦圆环。

如果前景星系的质量足够大，引发的时空扭曲足够强，那么该星系实际上就是在宇宙中创造了一个放大镜，这样一来原本位于后方的微弱星系发出的光，就会被前景星系的引力透镜效应放大，进而从不可见变为可见。

当前景星系完全遮盖住后方的星系，并且遮盖区域变成完美的圆形的时候，后方星系的光就会从前景星系周围折射放大出来，同样也变成一个圆形，这种现象就是引力透镜的小概率版本：爱因斯坦环。

此次韦伯望远镜拍到的120亿光年外的爱因斯坦环，凝聚成这个环的光子其实来自于更远的宇宙深处，只不过这些光子与地球之间刚好隔了一个大星系，所以才形成了爱因斯坦环，如果从其他方向观测的话就不会有了。

虽然目前人类对引力透镜和爱因斯坦环还没有实质性的技术应用，但天文学家认为未来我们或许可以借助引力透镜制造天然望远镜。

换言之就是说，在宇宙中寻找若干个质量与排列位置合适的星系，然后在地球附近或者太阳系内寻找合适的角度放置望远镜充当目镜，用远在几十亿上百亿光年外的特殊排列星系充当光学系统，用它们扭曲时空造成的引力透镜去定点观测目标，只要距离够长引力够强，甚至能直接看到系外行星的细节。

如果嫌特殊排列的星系不好找，天文学家还能用地球的引力透镜去充当光学系统，制造一个口径相当于地球大小的超级望远镜。

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