爱因斯坦的宇宙望远镜本文转自：北京邮电大学出版

本文转自：北京邮电大学出版
为什么一颗恒星看起来在四个不同的地方、四个不同的时间发生了爆炸？
一组天文学家在《科学》杂志上发表文章称，他们目睹了一颗遥远的恒星在四个不同地方、不同时间爆炸成一颗超新星。在量子物理学的思想实验中，盒子里的猫可以被认定为既是死的又是活的，但这些天文学家观测到的并不是宇宙版的“薛定谔的猫” 。大约90亿年前，有一颗恒星爆发形成超新星。该恒星爆炸发出的光在到达哈勃空间望远镜之前，要经过位于望远镜视野近景的一个星系团。当然， “近景”是一个相对概念，因为这个星系团距地球大约50亿光年，而这颗超新星与地球的距离几乎是这一距离的2倍。星系团通过引力透镜效应，扭曲并放大了超新星爆发的光线，产生了“爱因斯坦十字” ，即四个点围绕近景星系团的明亮中心，形成了一个特别的超新星分裂影像。
虽然“爱因斯坦十字”是根据广义相对论预测出来的，爱因斯坦也是第一个在科学文献中阐述该十字的人，但实际上，这件事跟他的关系并不大。1936年，爱因斯坦在《科学》杂志上发表了一篇题为《恒星通过引力场偏折光线的类透镜行为》的论文。在论文的开篇，他写道：“前段时间， R.W.曼德尔来拜访我，并让我将一点计算的结果发表出来。这个所谓的‘一点计算’是在他的请求下做出的，这篇短文满足了他的愿望。”曼德尔是捷克工程师、业余科学家。有一天，他来到普林斯顿高等研究所，请求爱因斯坦写一篇有关引力透镜效应概念的文章，而且曼德尔事先已经对此有了一些想法。
根据科学史家余尔根·雷恩和蒂尔曼·索尔对这个小插曲的记述，曼德尔就是一个“狂想家” 。他认为，引力透镜通过某种方式将宇宙射线聚焦到地球，可能造成地球上的生物大灭绝。那次会面之后，爱因斯坦写信给他，说：“你对这种现象的奇特猜想只会让你沦为理性天文学家的笑料。”然而，最后，爱因斯坦还是心软了，尽管他对这个猜想明显没有太大的热情。在写给《科学》杂志的投稿信中，爱因斯坦把他提交的那篇论文称为“一篇微不足道的小文章，是曼德尔先生逼着我挤出来的” 。他还补充说，这篇论文“没什么价值，但会令那个可怜的家伙高兴” 。他还在论文中专门指出，虽然公式证明了引力透镜理论，但在现实世界里“没有机会观察到这一现象” 。根据他的计算，两颗恒星精确对齐的概率还是非常高的。
爱因斯坦最后一部分的说法是正确的，但他并没有考虑到更大、更亮的天体——超新星、整个星系或星系团——排成一线的概率更高。即使他考虑到了，那个时代的望远镜也不可能发现这一现象。直到1979年，英国和美国的天文学家小组发现了双类星体，该星体是某个星系中耀眼的星系核，距离地球约140亿光年。其影像被一个叫作YGKOWG1的星系一分为二。结果证明，爱因斯坦对引力透镜理论价值的判断是错误的。事实上，这种效应自发现双类星体后的几十年里，已被证明是天文学家的有力工具。引力透镜效应就如同一架天然望远镜，将遥远的天体放大，使得地球人能观测到它们。

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【爱因斯坦的宇宙望远镜】爱因斯坦十字，或称爱因斯坦十字架，位于飞马座内（赤经：2 2h4 0m3 1s ，赤纬：+ 0 3 ° 2 1 ′ 3 0 . 3 ″），是引力透镜效应最著名的例证之一。它包括较远处一个类星体的四重影像，以及较近处一个前景星系的核心。