前阵子翻哈勃望远镜的老照片,突然被一张图勾住了 —— 中间一个亮堂堂的星系,四周居然整整齐齐排着四个小光斑,活像个发光的十字架。一开始我还以为是照片出了问题,要么就是天文学家后期 P 错了,后来一查才知道,这玩意儿就是传说中的 “爱因斯坦十字”,宇宙里最诡异又最靠谱的物理实验现场。
你别说,这事儿搁一百年前,估计没人敢信。爱因斯坦 1915 年折腾出广义相对论,说物质会把时空压出 “坑”,光路过的时候会跟着绕弯,就像光线穿过放大镜那样。当时好多物理学家都觉得这是瞎想,直到 1919 年日食观测真的测出星光偏折,才算初步认了这个理儿。但谁能想到,宇宙居然会自己造个 “超级透镜”,把同一个天体拆成四个影像给咱们看?
这十字架里的猫腻,得从那四个光斑说起。其实它们根本不是四个不同的天体,全是同一个超新星炸出来的光 —— 就是天文学家给起名叫 “雷夫斯达尔” 的那颗。它在老远的地方炸了,按说咱们只能看到一个光点,可偏偏在它和地球中间,挡着个大星系团。那星系团质量大得吓人,把周围的时空都扯变形了,超新星的光路过时,硬生生被掰成了四条路。
就跟几列同时间发车的火车似的,虽然起点终点一样,可走的路线不一样,到的时间就有早有晚。哈勃拍到那四个光斑的时候,有的已经亮了好几天,有的才刚 “到站”。发现这事儿的科学家凯利说他当时激动坏了,完全是意外之喜,我特能理解那种心情 —— 跟撞大运似的,撞见了宇宙在演示相对论。
说实话,以前看科普书讲 “时空弯曲”,总觉得玄乎乎的。什么 “把篮球放床单上压出凹陷”,听着像打比方。可看到这爱因斯坦十字,突然就懂了。那四个光斑就像四个证据,明明白白告诉你:光真的走弯路了,时空真的不是平的。而且这还不是最绝的,天文学家说这超新星的光以后还会再 “重播” 一次,过个十年说不定又能看着。
想起爱因斯坦当年还觉得,恒星的引力太弱,这现象根本观测不到。结果呢?星系团凑一块儿发力,愣是把这 “不可能” 变成了现实。1979 年第一次发现引力透镜造成的双重像时,估计天文学界都炸锅了,到 2014 年拍到这四重像,算是把广义相对论的棺材板钉得更牢了。更神的是,通过这四个光斑的亮度和出现时间,还能算暗物质在哪儿、宇宙膨胀得有多快,简直是一举多得。
有时候盯着这张图会走神,你说宇宙是不是特调皮?一边藏着那么多高深的道理,一边又怕咱们看不懂,特意摆个十字架出来当教具。那些光年之外的光,走了几十年甚至上百年才到地球,刚好被哈勃抓拍下来,这缘分也太奇妙了。以前总觉得物理定律冷冰冰的,现在倒觉得,它们藏在宇宙的光影里,还挺有人情味的。
对了,别以为这十字是随便就能见着的。得刚好光源、透镜星系和地球站成一条直线,差一点都不行。就跟咱们拍照找角度似的,多挪一厘米就拍不出那效果。所以迄今为止,观测到的爱因斯坦十字也没多少个,每一个都是老天爷赏的 “相对论说明书”。
现在再看那张照片,四个光斑安安静静围着中心星系,不像天体影像,倒像宇宙给爱因斯坦盖的戳。一百多年前他笔尖算出的猜想,如今被星空实实在在地摆了出来,这种跨越时空的呼应,真的太让人着迷了。说不定再过几十年,还能借着这引力透镜,看到更古老的宇宙模样呢。