光線斜射通過凸透鏡的光線圖-tft每日頭條

光線斜射通過凸透鏡的光線圖

生活更新时间:2024-11-28 04:36:21

光線斜射通過凸透鏡的光線圖（彎曲的時空彎曲的光線）1

像不像一個大笑臉？你可以清晰的看到眼睛和微笑的嘴巴，但實際上這是由引力透鏡效應引起的。

根據廣義相對論的解釋，引力透鏡效應是背景光源發出的光在經過某個引力場（恒星、星系、星系團或黑洞）時，光線會像通過透鏡一樣被彎曲。

光線斜射通過凸透鏡的光線圖（彎曲的時空彎曲的光線）2

引力透鏡成像原理

那麼，是否無論引力大小，光線都會被彎曲呢？還是隻有引力在達到某種程度時，才會産生彎曲？

實際上，任何質量的存在都會對經過其附近的光線産生彎曲，隻不過受制于質量大小，彎曲的程度也是不一樣的。"引力透鏡效應"可以分為"弱透鏡、微透鏡、強透鏡、"。

光線斜射通過凸透鏡的光線圖（彎曲的時空彎曲的光線）3

引力透鏡動圖

弱透鏡隻會産生較小的彎曲，很難被觀測到。"微透鏡"則是發生在恒星級天體中的引力透鏡效應，它相較于在星系級别發生的引力透鏡而言，很難直接觀測，隻能在光度瞬間增強的時候發現。

強透鏡則可能産生多個背景圖像或形成環狀（比如愛因斯坦十字和愛因斯坦環）。詳見下圖

光線斜射通過凸透鏡的光線圖（彎曲的時空彎曲的光線）4

愛因斯坦十字

QSO 2237 0305位于"飛馬座"内，它是背景光源，對它産生引力透鏡效應的正是位于地球約4億光年的前景星系ZW 2237 030。引力透鏡效應使QSO形成四重影像，對稱分布于前景星系的核心四周，因酷似"十字"而得名。

光線斜射通過凸透鏡的光線圖（彎曲的時空彎曲的光線）5

愛因斯坦環

引力透鏡效應可以有助于科學家觀測黑洞、類星體以及暗物質的存在，由于暗物質不與電磁力産生任何作用，所以無法通過電磁波探測暗物質的存在，而引力透鏡效也隻是觀測暗物質存在的方法之一。

我們是否生活在彎曲的時空中？眼睛看到的就是真實的嗎？總有一種學了很多卻又更加不懂的疑惑！

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