理論上任何一個天體的引力都能讓光線發生彎曲，只是彎曲的程度不一樣而已，以我們的太陽為例，在日全食之時，就會發現太陽附近的星星位置發生了改變，而太陽引力透鏡的焦點，大約距離太陽1000個天文單位（0.016光年）。
在廣義相對論中，認為引力的本質是空間彎曲，只是在弱引力場中，引力現象可以近似由萬有引力定律來描述，愛因斯坦最初預言了光線經過太陽附近時的偏折角度。
在1915年，英國科學家愛丁頓藉助難得一遇的日全食現象，成功測量了遙遠恆星的光線經過太陽時的偏折角度，其結果與相對論預言基本吻合，而與牛頓力學的預言相差甚遠，這一成果成為驗證廣義相對論的重要實驗。
太陽質量高達2*10^30kg，逃逸速度為617.7km/s(地球為11.2km/s)，其引力導致的光線偏折都是非常微弱的，那麼地球引力導致的光線偏折將會更加微弱。
根據愛因斯坦的預言，大質量天體附近的時空會發生較大的畸變，使得經過天體附近的光線發生彎曲，如果此時觀察者位於「光源-天體」的直線上，那麼觀察者就有可能看到一個或者多個光源成像，這種現象叫做引力透鏡效應。
此時的天體，就如一個放大鏡，可以把遙遠光源的像產生放大作用，引力透鏡效應在1979年被首次觀測到，現如今，微引力透鏡效應已經在天文觀測中起著重要作用，比如：
2008年，科學家利用微引力透鏡法，探測到距離地球5000光年外的OGLE-06-109L恆星系統具有兩顆行星，行星的質量分別為0.71個和0.27個木星質量，對於傳統觀測方法來說是根本無法實現的。
又比如上圖中，是位於蝎虎座的NGC 7250星系，星系中有一顆非常亮的星，這其實是一顆超新星，距離地球4500萬光年，科學家正是藉助引力透鏡效應才觀測到如此清晰的圖像，而觀測距離要比實際距離近100倍。
對於太陽來說，理論上也可以形成引力透鏡效應，太陽引力透鏡對應的焦距，大約是1000個天文單位，也就是1500億公裡，目前人類的飛行器還沒有飛這麼遠的，旅行者一號也就距離地球200多億公裡。
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