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2002 年 10 月 4 日

光是什麼? (40) 重力透鏡
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 1911年, 愛因斯坦 發表 「 廣義相對論 」, 闡述 重力 (就是牛頓所提的「 萬有引力 」) 的本質是導因於「 物質的分布而彎曲了鄰近的時間─空間結構 」。 當另一物質在此凹陷彎曲的時空結構中運行時, 它的行進行為、路徑正如被凹陷彎曲時空中的物質吸引般的偏折,甚至陷入其中。 換言之, 宇宙 中像星體般的巨大質量, 附近空間會形成 巨大彎曲 , 當鄰近的物質接近而陷進彎曲的空間時,正可以解釋為什麼有一種稱為重力的力量會吸引鄰近的物質。 物體在外太空中前進,除非進入行星或甯P的重力場所形成的時空彎曲範圍內, 否則它將永遠循直線運行。 物體以 高速 前進時, 若受重力場影響,將會偏離原路徑。 當物體以低速接近此星體時,將會被牽引成橢圓軌道而繞此星球運行。 更慢的物體靠近時,則可能會直接撞擊這星體。
         1979 年,英國天文學家 Carswell 、 Walsh 和 Weymann 發現兩個極為靠近的星體, 它們的發光情形完全一致。 這類的現象後來發覺層出不窮, 這難道是一種新發現的星體發光型式嗎?不! 他們解釋此種現象是原本單一的發光體, 所發出的星光 在彎曲時空裡經過不同的路徑而被我們觀測到 , 這種現象稱之為「 重力透鏡 (Gravitational Lens)」的 「 海市蜃樓 (Mirages)」效應。 例如上圖是在 Abell 2218 星系觀測到的重力透鏡現象。

明日主題 : 光是什麼? (41) 微重力透鏡
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作者與主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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