哈勃望遠鏡在宇宙中的動作-tft每日頭條

沒了大氣層的幹擾，進入太空的哈勃望遠鏡可以觀測到許多奇異壯觀的天文現象，在之前的文章中我們提到了創生之柱、哈勃深空場、哈勃超深空場、哈勃極深場等等

這篇文章我們将簡單介紹一個更為奇特的天文現象——引力透鏡效應

或許當你聽到引力透鏡這四個字時會感到疑惑，畢竟在日常生活中，最常見的透鏡就是我們每個人都玩過的放大鏡，而茫茫宇宙，哪來的透鏡呢？那些遙遠而龐大的星系怎麼也和透鏡聯不上關系吧？

哈勃望遠鏡在宇宙中的動作（哈勃望遠鏡讓光線彎曲）1

在具體描述引力透鏡之前，讓我們先來簡單回顧一下愛因斯坦當時是如何用廣義相對論去預言光線彎曲的經過

我們知道，相對論分為兩個，一個是狹義相對論，一個是廣義相對論。其中狹義相對論描述的是無引力的物質世界，而廣義相對論實際上是一個引力理論，它打破了原來牛頓的萬有引力理論框架，創造性的認為引力是一種幾何效應，是物質彎曲了時空，進而時空又影響了物質的運動。

哈勃望遠鏡在宇宙中的動作（哈勃望遠鏡讓光線彎曲）2

而廣義相對論最開始的起點是等效原理，而這個原理源自一次思想實驗——電梯實驗，簡單來說，就是當一個人處于自由落體的電梯内時，是沒法判斷自己究竟是處于空曠的太空中，還是在地球引力場中掉落。

因此愛因斯坦認為加速度與引力在特定情況下是不可區分的，于是就有了更進一步的想法，假設我們位于一個火箭内，火箭從地面加速飛起，以垂直于地面的方向加速上升，此時讓我們打開手電筒（假設手電筒發出的光柱很細，并且手電筒起始是垂直于火箭壁放置的，也就是說光線出來時，與火箭壁時垂直的），請問光線在火箭内是否能保持筆直？

很顯然，想要保持筆直是不可能的，因為火箭處于加速狀态，發出的光線在撞到另一個火箭壁時，入射角度肯定不是直角。

根據等效原理，既然加速火箭内會出現光線彎曲的情況，那麼引力場中的光線是否也會彎曲呢？

紀錄片《哈勃三十年：揭示宇宙奇觀》

哈勃望遠鏡在宇宙中的動作（哈勃望遠鏡讓光線彎曲）3

本篇文章的内容到此結束。

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