1915年，一位名叫阿尔伯特·爱因斯坦的物理学家，在一张草稿纸上写下了一组极其复杂的张量微积分方程。
通过这组方程，他向全人类宣布了一个极其反直觉、甚至有些荒谬的结论：我们所生活的空间并不是平坦的死寂舞台，引力也根本不是一种相互拉扯的力，而是质量对时空结构造成的“弯曲”。
在当时几乎没有人敢完全相信这个理论，因为如果要证明“时空可以被弯曲”，你就必须证明“光线在经过大质量天体时，也会跟着弯曲”。
就在最近，人类历史上极其强大、造价高达100亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜，将它那极其锐利的镀金蜂窝反射镜，对准了距离地球极其遥远的 120亿光年 之外，在那里它拍下了一张令全球天文学界集体倒吸一口凉气的照片：一个极其完美、散发着璀璨光芒的“宇宙魔戒”。
这不仅仅是一张绝美的星空壁纸，这是宇宙向人类展示的最极其硬核的物理奇观：引力透镜效应下的“爱因斯坦环”。
当我们在韦伯望远镜传回的图像中，看到这个被称为 SPT-S J041839-4751.8的星系时，它的画面极其诡异：图像的正中央是一个极其明亮的蓝色光点，而在它的外围，包裹着一个极其圆润、由金色和橙红色光芒组成的巨大圆环。
如果按照人类的常识，这似乎是一个拥有发光内核的环状星系，但实际上，这是一个极其宏大的宇宙视错觉。
真相是：画面中心那个蓝色的光点，和外围那个金色的圆环，根本就不在同一个地方，它们之间相隔了极其遥远的星际深渊。
中间的蓝点是一个距离地球大约 30 亿光年的极其庞大的前景星系，它的质量极其恐怖，拥有数千亿颗恒星以及极其庞大的暗物质晕，外围的金色圆环才是我们要找的主角 J0418。它距离地球极其遥远，达到了极其惊人的 120亿光年。
既然它们相隔几十亿光年，为什么 120 亿光年外的星系，会变成一个环绕在 30 亿光年外星系周围的圆环呢？
要深刻理解这个圆环的诞生，我们必须请出广义相对论，在牛顿的绝对时空观里，光线在宇宙真空里永远只走直线，但爱因斯坦极其颠覆地指出：物质的质量会迫使周围的时空发生极其严重的凹陷。
当 120 亿光年外的 J0418 星系发出极其微弱的光子时，这些光子原本是向着宇宙四面八方直线传播的，但是当其中一部分光子在极其漫长的旅途中，极其偶然地经过了那个 30 亿光年外的大质量前景星系时，它们遭遇了极其严重的时空凹陷。
光子没有质量，它们依然觉得自己走的是“直线”，但在外部观察者看来，由于时空本身被弯曲了，光线的路径也就极其自然地跟着弯曲了。
光线绕过了前景星系，就像水流绕过极其庞大的礁石，最终在地球的位置重新汇聚，原本极其微小的一个光点，就这样被引力生生地撕扯、拉伸成了一个极其庞大的发光圆环。
不过绝大多数的引力透镜效应，只能把背景星系扭曲成几段极其模糊的弧线，或者产生几个极其诡异的分身，要形成韦伯望远镜拍到的这种极其完美、极其闭合的“爱因斯坦环”，需要一种在概率学上极其变态的物理巧合：
观察者、前景透镜星系、背景源星系，这三者必须在浩瀚的三维宇宙空间中，极其精确地排成一条绝对的直线！
只要偏差哪怕极其微小的一个角秒，这个圆环就会瞬间断裂，变成几截毫无美感的弧线。
天文学家们之所以对这个 120 亿光年外的爱因斯坦环极其疯狂，并不仅仅是因为它极其美丽。更重要的是，这枚圆环是宇宙赠予人类的一台纯天然超级放大镜。
J0418 星系距离我们 120 亿光年，这意味着我们现在看到的它，是它在 120 亿年前的样子，那时的宇宙极其年轻，刚刚诞生不到 15 亿年，正处于星系形成和恒星极其狂暴的“婴儿潮”时期。
但是120 亿光年实在太极其遥远了，哪怕是韦伯望远镜，如果直接去看，J0418 也极其可能只是一个暗淡到极其容易被忽略的红外像素点，我们根本无法看清它内部的任何细节。
然而由于前景星系的引力透镜效应，J0418 的光线不仅被极其剧烈地弯曲，还被极其强悍地放大了！这种天然的物理放大率通常可以达到 10 到 20 倍，甚至更高。
通过这枚爱因斯坦环，天文学家极其不可思议地逆向还原了 J0418 星系原本的样貌，他们极其震惊地发现，在这个极其古老的星系中，不仅包含着极其丰富的尘埃，而且正在以极其狂热的速度孕育着极其庞大的新生恒星。
引力透镜就像一台极其强大的时光机，让人类极其清晰地窥探到了宇宙极其早期的黎明时刻。
当我们凝视这张由韦伯望远镜传回的爱因斯坦环图像时，我们其实正在见证一场极其漫长且极其壮丽的宇宙接力。
一批极其古老的光子，在 120 亿年前从一个极其炽热的新生星系中出发，那时太阳系连一粒尘埃都还没有形成。这些光子在绝对零度、极其死寂的宇宙深渊中极其孤独地飞行了 90 亿年，然后极其偶然地一头撞入了一个极其庞大星系所制造的时空陷阱。
它们在时空的弯曲中被迫改变了极其坚定的航向，又极其疲惫地飞行了 30 亿年，最终，它们极其精准地砸在了韦伯望远镜中红外探测器的硅阵列上，化作了极其微弱的电信号，并最终呈现在了您的屏幕前。
这是一个极其震撼的科学闭环：一百多年前，一个极其伟大的人类大脑，在没有极其先进的观测设备的局限下，仅仅依靠极其纯粹的数学推理，就预言了时空的形状，一百多年后，人类倾尽极其巅峰的工业实力制造的机械巨眼，在极其遥远的深空，用极其完美的铁证，为那个伟大的预言盖上了极其沉甸甸的印章。
这不仅仅是爱因斯坦的胜利，更是全人类理性的狂欢。它极其深刻地告诉我们：尽管人类极其渺小，只能生活在这颗极其脆弱的蓝色水滴上，但只要我们极其虔诚地掌握了物理的法则，我们的思想，就拥有了丈量整个宇宙的极其宏大的力量。
热门跟贴