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在廣義相對論中，愛因斯坦預言了質量很大的星體的引力可以使經過該星體附近光的路線發生彎曲。1919年，一組英國研究人員來到非洲，觀察在日全食時太陽附近幾個星球的位置。這些星球看起來都像廣義相對論預測的那樣，偏離了原來計算出來的位置，因此證實了廣義相對論理論。
在1936年，愛因斯坦提出，如果地球、一個質量很大的星球和一個更遙遠的星球在一條直線上時，那麼這個遙遠星球的光經過質量很大星球到地球上時，質量很大星球的引力使得這些光發生偏離，這樣這個遙遠星球的光到達地球所經過的路線就會都不一樣，在地球上的人看到這個遙遠天體可以形成許多圖像。這個質量很大的星球起的作用就像一個透鏡一樣，科學家們把這稱為引力透鏡。
在1979年，科學家們看到了一個奇怪的“雙類星體”，猜測這是引力透鏡作用的結果。他們發現這“兩個”類星體的光譜幾乎完全一樣。類星體是已知宇宙中最有活力、最遙遠的星體，而且數量很少。因此不太可能有兩個相同的類星體互相挨著。實際上，這兩個圖像證明是同一個離地球幾百萬光年的類星體形成的，該類星體發出的光被一個質量很大的銀河系(起透鏡的作用)分開而形成兩個圖像。在已知的宇宙中已經發現了幾十個引力透鏡系統。取決於和引力透鏡與地球的相對位置，遙遠的星體可以形成多種多樣的圖像。
引力透鏡有一些非常重要的用途。類星體是在已知宇宙中的最邊緣，類星體發出的光被引力透鏡分開後，到達地球的路線都不一樣，因此到達地球所需的時間也不一樣。通過測量這些時間的差異，可以精確地算出已知宇宙的大小。引力透鏡也有可能幫助科學家們研究“黑物質”，因為目前的觀察技術都看不到“黑物質”。
題圖是哈勃望遠鏡的一張照片，科學家用引力透鏡來解釋。
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