1936年,在捷克电气工程师鲁迪·曼德尔(Rudi Mandl)的催促下,爱因斯坦重新进行了他先前的计算,并在《科学》杂志发表了一篇题为《引力场中由光线偏移引起的恒星类透镜行为》(Lens-like Action of a Star by the Deviation of Light in the Gravitational Field )的论文。在这篇后来被频繁引用的文章中,爱因斯坦概述了一个恒星对另一个恒星的透镜效应,其中包括光环(他似乎并不知道奇沃尔松早先的工作,而这一光环后来被称为爱因斯坦环)9和多重影像的产生。然而,他把透镜效应看做是一个没有实际用途的“最奇怪的效应”,并认为“显然没有希望直接观察到这一现象”。他还给《科学》杂志的编辑发了一份注释,说:“感谢您为这篇论文发表所做的工作。它是在曼德尔先生的催促下完成的。它没有什么价值,但曼德尔先生将很乐于看到它的发表。”10
在这一点上爱因斯坦被证明是错误的,原因有以下两个。首先,他低估了技术方面的进步。随着大型望远镜、空间望远镜以及计算机数据采集和分析等新技术的出现和应用,我们可以详细地观测他所谓的“最奇怪的效应”。其次,更重要的是,他无法预见到现在促使我们利用引力透镜的动机。当埃丁顿爵士在1919年介绍他的日食图像时,并没有任何有关暗物质或暗能量存在的暗示,因此没有理由预见到引力透镜最终将成为宇宙学家看家本领中最有力的工具之一。
弗里茨·兹维基是最先认识到这些可能性的人之一。在阅读了爱因斯坦1936年的论文之后(他的一位同事也受到了固执的曼德尔先生的劝说,并为兹维基提供了一些帮助),他几乎立刻认识到星系会成为比恒星更好的引力透镜。根据他先前的研究结果,包含大量暗物质的星系,其质量会远远超过我们原先假设的数值。于是他决定用他估算出的星系平均质量,来计算一个远方星系在另一个星系的透镜作用下,所产生的爱因斯坦环的大小和亮度。
在1937年提交到《物理通讯》(Physical Review)的两篇简报中,兹维基发表了他的计算结果,并指出星系的引力透镜效应可以在以下几个方面发挥作用:(a)进一步检验广义相对论;(b)通过放大远方的星系,把望远镜的视野延伸到以前无法触及的宇宙深处,从而“为一系列宇宙学问题提供新的线索”;(c)对星系质量更“直接的测量”。他还大胆地宣称,如果他对星系(他称之为星云)质量的估计是正确的,“在实际观测中就几乎一定会发现作为引力透镜的星云”。11引文中的黑体字是兹维基用来强调他的结论的。在这一点上,他没有半点害羞或谦虚——而事实证明他确实是正确的。
