天文學(xué)家拍到了時(shí)空彎曲，距離地球120億光年，愛因斯坦又對了！

1915年，一位名叫阿爾伯特·愛因斯坦的物理學(xué)家，在一張草稿紙上寫下了一組極其復(fù)雜的張量微積分方程。

通過這組方程，他向全人類宣布了一個(gè)極其反直覺、甚至有些荒謬的結(jié)論：我們所生活的空間并不是平坦的死寂舞臺(tái)，引力也根本不是一種相互拉扯的力，而是質(zhì)量對時(shí)空結(jié)構(gòu)造成的“彎曲”。

在當(dāng)時(shí)幾乎沒有人敢完全相信這個(gè)理論，因?yàn)槿绻C明“時(shí)空可以被彎曲”，你就必須證明“光線在經(jīng)過大質(zhì)量天體時(shí)，也會(huì)跟著彎曲”。

就在最近，人類歷史上極其強(qiáng)大、造價(jià)高達(dá)100億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，將它那極其銳利的鍍金蜂窩反射鏡，對準(zhǔn)了距離地球極其遙遠(yuǎn)的 120億光年 之外，在那里它拍下了一張令全球天文學(xué)界集體倒吸一口涼氣的照片：一個(gè)極其完美、散發(fā)著璀璨光芒的“宇宙魔戒”。

這不僅僅是一張絕美的星空壁紙，這是宇宙向人類展示的最極其硬核的物理奇觀：引力透鏡效應(yīng)下的“愛因斯坦環(huán)”。

當(dāng)我們在韋伯望遠(yuǎn)鏡傳回的圖像中，看到這個(gè)被稱為 SPT-S J041839-4751.8的星系時(shí)，它的畫面極其詭異：圖像的正中央是一個(gè)極其明亮的藍(lán)色光點(diǎn)，而在它的外圍，包裹著一個(gè)極其圓潤、由金色和橙紅色光芒組成的巨大圓環(huán)。

如果按照人類的常識(shí)，這似乎是一個(gè)擁有發(fā)光內(nèi)核的環(huán)狀星系，但實(shí)際上，這是一個(gè)極其宏大的宇宙視錯(cuò)覺。

真相是：畫面中心那個(gè)藍(lán)色的光點(diǎn)，和外圍那個(gè)金色的圓環(huán)，根本就不在同一個(gè)地方，它們之間相隔了極其遙遠(yuǎn)的星際深淵。

中間的藍(lán)點(diǎn)是一個(gè)距離地球大約 30 億光年的極其龐大的前景星系，它的質(zhì)量極其恐怖，擁有數(shù)千億顆恒星以及極其龐大的暗物質(zhì)暈，外圍的金色圓環(huán)才是我們要找的主角 J0418。它距離地球極其遙遠(yuǎn)，達(dá)到了極其驚人的 120億光年。

既然它們相隔幾十億光年，為什么 120 億光年外的星系，會(huì)變成一個(gè)環(huán)繞在 30 億光年外星系周圍的圓環(huán)呢？

要深刻理解這個(gè)圓環(huán)的誕生，我們必須請出廣義相對論，在牛頓的絕對時(shí)空觀里，光線在宇宙真空里永遠(yuǎn)只走直線，但愛因斯坦極其顛覆地指出：物質(zhì)的質(zhì)量會(huì)迫使周圍的時(shí)空發(fā)生極其嚴(yán)重的凹陷。

當(dāng) 120 億光年外的 J0418 星系發(fā)出極其微弱的光子時(shí)，這些光子原本是向著宇宙四面八方直線傳播的，但是當(dāng)其中一部分光子在極其漫長的旅途中，極其偶然地經(jīng)過了那個(gè) 30 億光年外的大質(zhì)量前景星系時(shí)，它們遭遇了極其嚴(yán)重的時(shí)空凹陷。

光子沒有質(zhì)量，它們依然覺得自己走的是“直線”，但在外部觀察者看來，由于時(shí)空本身被彎曲了，光線的路徑也就極其自然地跟著彎曲了。

光線繞過了前景星系，就像水流繞過極其龐大的礁石，最終在地球的位置重新匯聚，原本極其微小的一個(gè)光點(diǎn)，就這樣被引力生生地撕扯、拉伸成了一個(gè)極其龐大的發(fā)光圓環(huán)。

不過絕大多數(shù)的引力透鏡效應(yīng)，只能把背景星系扭曲成幾段極其模糊的弧線，或者產(chǎn)生幾個(gè)極其詭異的分身，要形成韋伯望遠(yuǎn)鏡拍到的這種極其完美、極其閉合的“愛因斯坦環(huán)”，需要一種在概率學(xué)上極其變態(tài)的物理巧合：

觀察者、前景透鏡星系、背景源星系，這三者必須在浩瀚的三維宇宙空間中，極其精確地排成一條絕對的直線！

只要偏差哪怕極其微小的一個(gè)角秒，這個(gè)圓環(huán)就會(huì)瞬間斷裂，變成幾截毫無美感的弧線。

天文學(xué)家們之所以對這個(gè) 120 億光年外的愛因斯坦環(huán)極其瘋狂，并不僅僅是因?yàn)樗鼧O其美麗。更重要的是，這枚圓環(huán)是宇宙贈(zèng)予人類的一臺(tái)純天然超級(jí)放大鏡。

J0418 星系距離我們 120 億光年，這意味著我們現(xiàn)在看到的它，是它在 120 億年前的樣子，那時(shí)的宇宙極其年輕，剛剛誕生不到 15 億年，正處于星系形成和恒星極其狂暴的“嬰兒潮”時(shí)期。

但是120 億光年實(shí)在太極其遙遠(yuǎn)了，哪怕是韋伯望遠(yuǎn)鏡，如果直接去看，J0418 也極其可能只是一個(gè)暗淡到極其容易被忽略的紅外像素點(diǎn)，我們根本無法看清它內(nèi)部的任何細(xì)節(jié)。

然而由于前景星系的引力透鏡效應(yīng)，J0418 的光線不僅被極其劇烈地彎曲，還被極其強(qiáng)悍地放大了！這種天然的物理放大率通常可以達(dá)到 10 到 20 倍，甚至更高。

通過這枚愛因斯坦環(huán)，天文學(xué)家極其不可思議地逆向還原了 J0418 星系原本的樣貌，他們極其震驚地發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)極其古老的星系中，不僅包含著極其豐富的塵埃，而且正在以極其狂熱的速度孕育著極其龐大的新生恒星。

引力透鏡就像一臺(tái)極其強(qiáng)大的時(shí)光機(jī)，讓人類極其清晰地窺探到了宇宙極其早期的黎明時(shí)刻。

當(dāng)我們凝視這張由韋伯望遠(yuǎn)鏡傳回的愛因斯坦環(huán)圖像時(shí)，我們其實(shí)正在見證一場極其漫長且極其壯麗的宇宙接力。

一批極其古老的光子，在 120 億年前從一個(gè)極其熾熱的新生星系中出發(fā)，那時(shí)太陽系連一粒塵埃都還沒有形成。這些光子在絕對零度、極其死寂的宇宙深淵中極其孤獨(dú)地飛行了 90 億年，然后極其偶然地一頭撞入了一個(gè)極其龐大星系所制造的時(shí)空陷阱。

它們在時(shí)空的彎曲中被迫改變了極其堅(jiān)定的航向，又極其疲憊地飛行了 30 億年，最終，它們極其精準(zhǔn)地砸在了韋伯望遠(yuǎn)鏡中紅外探測器的硅陣列上，化作了極其微弱的電信號(hào)，并最終呈現(xiàn)在了您的屏幕前。

這是一個(gè)極其震撼的科學(xué)閉環(huán)：一百多年前，一個(gè)極其偉大的人類大腦，在沒有極其先進(jìn)的觀測設(shè)備的局限下，僅僅依靠極其純粹的數(shù)學(xué)推理，就預(yù)言了時(shí)空的形狀，一百多年后，人類傾盡極其巔峰的工業(yè)實(shí)力制造的機(jī)械巨眼，在極其遙遠(yuǎn)的深空，用極其完美的鐵證，為那個(gè)偉大的預(yù)言蓋上了極其沉甸甸的印章。

這不僅僅是愛因斯坦的勝利，更是全人類理性的狂歡。它極其深刻地告訴我們：盡管人類極其渺小，只能生活在這顆極其脆弱的藍(lán)色水滴上，但只要我們極其虔誠地掌握了物理的法則，我們的思想，就擁有了丈量整個(gè)宇宙的極其宏大的力量。