相隔100年！使用宇宙級透鏡，愛因斯坦廣義相對論再次得到驗證！

08-10

20世紀初，由伽利略和牛頓等人搭建的經典物理學大廈在愛因斯坦狹義相對論的衝擊下，已經開始出現隱隱的裂痕。科學家發現，統治世界300年近乎絕對真理的認知竟然面臨全面崩潰的局面。

1915年，就在人們震驚錯愕的心情尚未平復時，愛因斯坦又拋出一個驚人的理論——引力能導致時空彎曲。包括地球在內的引力場都有類似效果，引力越強，時空彎曲越明顯，時間也變得更慢。這就是廣義相對論的「時空彎曲效應」。

這個理論對常人來說根本無法理解。時空怎麼可能彎曲？時間也會變慢？簡直是一派胡言！但有備而來的愛因斯坦解釋說，時空彎曲效應可以通過實驗驗證——像太陽這麼大的引力場就能使經過的星光發生偏移。因此當發生日全食時，這些星星看起來就會和平時觀測的位置有偏離，愛因斯坦還提供了星星偏離的理論估值。

人們再次瞪圓了雙眼，保守人士則迫不及待的等待愛因斯坦的「瘋狂預言」被戳穿的那一刻，最近一次日全食的時間就在1919年，「星光實驗」引起全世界的矚目！

以英國天文學家愛丁頓為首的觀測團隊遠赴巴西和西非，對此次日全食進行全面觀測。實驗數據經過各國頂尖科學家的縝密分析後，發現和理論值完全吻合！

從此，廣義相對論被廣泛接受，幾十年來，研究者還採取各種方式，不斷提高實驗精度，從各個尺度對時空彎曲效應進行驗證。迄今為止，人類在太陽系範圍內的所有實驗結果都和愛因斯坦的理論相符。

但是，時空彎曲效應在更大的天文尺度下也能起作用嗎？1919年的星光試驗是將距離地球1.5億千米的太陽作為「透鏡」，觀察躲藏在它後面的星星。而太陽距離地球如此之近，光只需8分鐘就走到了。如果我們將這面「透鏡」放在幾光年、成百上千甚至上億光年之外，還能得到一樣的觀測結果嗎？

在上次「星光實驗」近100年後，天文學家選擇距離地球5億光年的E325星系作為一面巨型「宇宙透鏡」，研究了背景星系射出的光線經過它附近的曲率，得出的結果仍然符合廣義相對論！

因為時空曲率受引力影響，研究團隊先通過E325恆星的運行速度估算出整個星系的質量，並根據相對論計算出強引力透鏡分離的概率約為9%，在和歐洲南方天文台的甚大望遠鏡和美國NASA的哈勃太空望遠鏡的觀測數據對比之後，兩者完美吻合，升級版「星光實驗」再獲成功！

實際上，天文學家早就應用「引力透鏡」效應來觀測遙遠的天體，但對透鏡曲率進行精確計算還是頭一次。研究者認為，這也為宇宙中最大的謎團——暗物質和暗能量的存在提供了有力的證據。

該研究結果發表於最近的《科學》期刊。

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