請問黑洞引起的超強引力透鏡理論上是否可以讓光線彎曲180度形成U形路徑？

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請問黑洞引起的超強引力透鏡理論上是否可以讓光線彎曲180度形成U形路徑？另，理論上是否存在由若干個引力透鏡共同作用下導致光線重新返回發光地點的可能？

可以。參見此圖，光子在施瓦西黑洞附近的路徑。別說180度大轉彎，就是繞個圈打個結都可以。

黑色是事件視界，綠色是光子層（photon sphere），即光子能環繞黑洞運動的球層，也是黑洞能容許的最低環繞軌道。

舉兩個模擬的例子：

圖片來源：Black holes in fiction

圖片來源：Fuzzball (string theory)
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都是模擬一個黑洞從我們數光年附近經過。
共同點：
1.視界外又一層環的結構，這是無窮遠點形成的愛因斯坦環 Einstein ring
2. 愛因斯坦環內是外部的某種映射
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所以接近視界的像實際上就是我們身後發出的光而形成的。轉了180度啦

推薦下GeodesicViewer by Thomas Müller[2][3], C + OpenGL，
作者還寫過Catelogue of Spacetimes[1]
Schwarz_example1

[1] http://xxx.lanl.gov/abs/0904.4184v3
[2] GeodesicViewer a€「 A tool for exploring geodesics in the theory of relativity
[3] http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0143-0807/32/3/011
(暫定)

簡單來講：可以
但是這樣就沒人看了
裝下逼講複雜一點，但不難，畢竟我水平有限
樓主所說光線怎麼折不過是光的世界線在我們能感知的三維歐氏空間的投影。而光的世界線是什麼？唔，就是一個由引力場決定其洛倫茲度規的四維時空上的測地線。測地線說白了就是你扔個球（給初速度），之後球不受外力（重點注意：廣相里，引力不是力！）的運動軌跡。這個軌跡算是三維歐式時空的測地線。而測地線前面那堆東西簡單理解就是空間引力場。
裝逼完畢，其實回到最後還是橡皮膜模型，黑洞對應的時空曲率趨於無窮大，用橡皮膜來講就是無限凹下去了，這時你扔個球過去，只要凹陷布置得當，你想讓球怎麼走就怎麼走。

不可能，如果偏轉180°，弧線部分必然是一個半圓周，那麼光線會繼續做圓周運動，不會離開引力範圍