愛丁頓（Eddington,，1882-1944）,，相信相對論，決定去完成愛因斯坦交給天文學(xué)家的這個(gè)使命,，驗(yàn)證星光實(shí)驗(yàn)的預(yù)測到底準(zhǔn)不準(zhǔn)確,。為了使觀測的誤差降到最低，同時(shí)也為了取得更多的公信力,，愛丁頓還以他的號(hào)召力還邀請到了很多出名的天文學(xué)家,，比如柯庭漢、克羅姆林,、戴維森等,。他們分成了兩個(gè)遠(yuǎn)征觀測隊(duì)，一個(gè)隊(duì)遠(yuǎn)赴巴西的索布拉爾,，另一個(gè)隊(duì)由愛丁頓親自率領(lǐng),，遠(yuǎn)赴西非的普林西比島。1919年5月29日,，日全食如約而至,，雖然當(dāng)時(shí)天公不作美，兩支遠(yuǎn)征隊(duì)都遇到了陰天,，但是在最關(guān)鍵的時(shí)刻還是拍到了至少八顆恒星的照片,。他們把照片帶回英國后，和半年前拍攝的照片仔細(xì)比較,，經(jīng)過長達(dá)五個(gè)月的數(shù)據(jù)分析,，同時(shí)邀請了全世界的天文學(xué)家齊聚英國皇家研究所一起分析與計(jì)算，最后他們宣布,，愛因斯坦的理論取得了完美的證實(shí),，觀測值與理論計(jì)算值吻合得非常好！“這是一次徹底而滿意的結(jié)果,?！睈垡蛩固棺约赫f。

讓我們順著時(shí)空彎曲這條道路繼續(xù)往下,，看看還有什么驚人的推論等在前方,。

通過水星進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象和星光實(shí)驗(yàn)，我想我大概已經(jīng)讓你相信引力確實(shí)可以使空間彎曲了,。那么什么東西產(chǎn)生引力,？對，是質(zhì)量,。質(zhì)量越大,，引力越強(qiáng)，引力越強(qiáng),，空間彎曲得越厲害,。請把我們的宇宙空間想象成一張細(xì)密的網(wǎng),，任何有質(zhì)量的物體就像一個(gè)球放在這張網(wǎng)上，這個(gè)球質(zhì)量越大,，體積越小,，則在這張網(wǎng)上下陷得就越深。剛開始只是像一個(gè)小小的凹陷坑,，但是隨著下陷的深度越來越大,，就會(huì)越來越像一個(gè)空間中的“洞”。

圖5-12質(zhì)量越大的物體在空間上形成的洞越深

任何掉進(jìn)這個(gè)洞里面的東西想要出來,，就好像井下的青蛙想要跳出來,，必須達(dá)到一個(gè)能逃出來的最低速度才行，這個(gè)速度我們稱之為逃逸速度,。那么要從地球上逃逸出去的速度是多少呢,？這個(gè)在牛頓時(shí)代人類就會(huì)計(jì)算了，是11.2千米/秒,，這也叫做第二宇宙速度,。逃逸速度的值取決于天體的質(zhì)量和半徑這兩個(gè)參數(shù)，用個(gè)形象的比喻,，就是同樣重量的木球和鐵球，因?yàn)殍F球的體積要小得多,，所以造成的洞就會(huì)深得多,，因此要從這個(gè)洞中逃出來的速度也會(huì)大得多。大家想想,，宇宙中跑得最快的東西是什么,？是光，沒有什么東西比光的速度還快,。那么有沒有一種可能,，這個(gè)洞是如此之深，深到令它的逃逸速度比光速還要大,，那就意味著連光都休想從洞里面逃出來,，更別提其它任何東西了。如果真有這樣的洞存在,，那么這個(gè)洞可真夠黑的,，永遠(yuǎn)是只進(jìn)不出。德國天體物理學(xué)家史瓦西（Schwarzschild,， 1873-1916）首先開始思考這個(gè)問題,，他仔細(xì)研究了廣義相對論，通過廣義相對論的引力場方程算出了名垂千古的“史瓦西半徑”,。史瓦西半徑一公布出來,，立即引起了包括愛因斯坦在內(nèi)的很多天文學(xué)家和物理學(xué)家的興趣,，吸引了一大批科學(xué)家去深入研究這個(gè)恐怖的黑洞，只是我們可憐的史瓦西先生在算出史瓦西半徑的當(dāng)年就死于意外,，年僅43歲,，真是科學(xué)界的一大損失，為了紀(jì)念他,，就把這個(gè)天體要成為黑洞的臨界半徑稱作“史瓦西半徑”,。

圖5-13 黑洞原理

黑洞在一開始僅僅是作為一個(gè)方程的解而存在，也就是說黑洞僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)概念,，宇宙中到底有沒有這樣恐怖的洞存在,，誰也不知道，因?yàn)榧热皇呛诙绰?，就是完全不發(fā)光的,，那么天文學(xué)家當(dāng)然也就認(rèn)為黑洞是永遠(yuǎn)無法觀測到的。不過后來隨著研究的深入,，人們漸漸發(fā)現(xiàn)其實(shí)黑洞也是能觀測到的,，并且有很多方法，這些方法都已經(jīng)在這最近的幾十年來被天文望遠(yuǎn)鏡所證實(shí),。為了便于大家直觀理解,，我們來看一些經(jīng)過藝術(shù)加工和夸張后的黑洞圖片：

圖5-14電影《星際穿越》中的黑洞，計(jì)算機(jī)逼真模擬

黑洞還有個(gè)特別有趣的性質(zhì),，它的質(zhì)量大到把時(shí)間和空間都扭曲成了一個(gè)洞,。空間被弄成一個(gè)洞還好理解,，不就是進(jìn)去的東西出不來嘛,；那時(shí)間被扭曲成一個(gè)洞你能想象是怎么回事嗎？在黑洞里面,，時(shí)間停止了,，準(zhǔn)確的說，時(shí)間不存在了,，時(shí)空在這個(gè)地方被打了一個(gè)死結(jié),，人類對宇宙的認(rèn)識(shí)止步于黑洞的“視界”。假設(shè)有一個(gè)倒霉的宇航員不幸掉入一個(gè)黑洞,，他在掉入黑洞的一剎那,，從外面的觀察來看，這個(gè)倒霉宇航員的時(shí)間停止了,，他的動(dòng)作也停止了,，他就像照片定格一樣被永遠(yuǎn)定格在了黑洞的邊緣，宇航員的親人們永遠(yuǎn)也看不到他掉進(jìn)去,，宇航員的子孫后代世世代代都可以看到這幅定格的恐怖畫面,。但是,，如果你是那個(gè)倒霉的宇航員，時(shí)間對你自己來說仍然是一樣流逝的,，你仍然會(huì)感到自己掉了進(jìn)去,。至于到底掉進(jìn)去以后會(huì)發(fā)生什么，誰也不知道,。如果你去問霍金,，他會(huì)這么回答你：“所謂黑洞，就是一切永遠(yuǎn)無法了解的事件真相的集合,?！?/p>

讓我?guī)е憷^續(xù)沿著上面的線索往下想，更神奇的事情馬上就要發(fā)生了,。

黑洞就是宇宙這張大網(wǎng)中時(shí)間和空間形成的一個(gè)洞,，越看越像一個(gè)漏斗。你有沒有想過,，如果宇宙中有兩個(gè)這樣的漏斗,，剛好漏斗嘴對漏斗嘴接上了，會(huì)發(fā)生什么情況,？

圖5-17 蟲洞原理

愛因斯坦和另外一個(gè)叫羅森的美國物理學(xué)家一起研究發(fā)現(xiàn),，廣義相對論的方程中有一個(gè)解可以從理論上允許這種情況的發(fā)生，物理圈子里面的人把它稱之為“愛因斯坦—羅森橋”,，說這個(gè)連接部位就像一座橋一樣連通了宇宙空間中兩個(gè)本來相隔得非常非常遙遠(yuǎn)的區(qū)域,。但很快人們就覺得，這情景還是更像一個(gè)洞,，只不過這個(gè)洞就好像一只蟲子咬穿了一只蘋果一樣。這個(gè)比喻更形象,，更深入人心,，因此，這個(gè)愛因斯坦—羅森橋大多數(shù)情況下都被叫做“蟲洞”,。

蟲洞這個(gè)洞太神奇了,，不但可以連通相隔遙遠(yuǎn)的宇宙空間，讓你能突然從一個(gè)地方跨越幾百光年出現(xiàn)在另一個(gè)地方,，而且它還能連通時(shí)間,，讓你從一個(gè)時(shí)間突然出現(xiàn)在另外一個(gè)時(shí)間，不光是從現(xiàn)在到未來,，也有可能是從現(xiàn)在到過去,。蟲洞成了現(xiàn)在關(guān)于宇宙旅行和時(shí)間旅行的科幻小說的標(biāo)準(zhǔn)化理論，也成了地球上發(fā)生的無數(shù)古怪離奇的失蹤案件和穿越事件的元兇,。反正一切不可思議的事情都能用蟲洞來解釋,，簡直“無所不能”,。

但是讓我們從理性的角度再看一下這個(gè)蟲洞，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)如果橋的兩頭都是兩個(gè)黑洞的話,，那有什么意義呢,？你從洞的這頭掉進(jìn)去，你也無法從洞的那頭出來,，無非就是從宇宙的一個(gè)監(jiān)獄跳躍到了另外一個(gè)監(jiān)獄而已,。除非，廣義相對論的另外一個(gè)叫“白洞”的推論也能存在,。所謂白洞就是剛好跟黑洞性質(zhì)相反的一個(gè)洞,，這個(gè)洞不停地把物質(zhì)以輻射的方式“吐”出來（迄今為止尚未有任何直接或者間接的觀測證據(jù)出現(xiàn)）。如果蟲洞的一頭是個(gè)黑洞,，另一頭是個(gè)白洞,，那么你就有可能從黑洞這頭掉進(jìn)去，從白洞那頭被吐出來,，不過即便被吐出來了,，你也變成了輻射的形式，也就是被還原成了基本粒子,?？磥恚徽撓x洞的兩頭是黑洞還是白洞,，指望它來做真正的時(shí)間和空間旅行似乎死亡率都達(dá)到100%,，看起來真是不夠給力。

講到這里,，本章已經(jīng)接近尾聲,，讓我們來梳理一下前面看過的那些風(fēng)景。首先,，愛因斯坦從對狹義相對性原理的不滿意出發(fā),，把狹義相對性原理推廣到了等效原理加廣義相對性原理；然后從這兩個(gè)原理出發(fā),，推導(dǎo)出了引力使得時(shí)空彎曲,，繼而又推導(dǎo)出了黑洞；再從黑洞想到了蟲洞,，于是時(shí)空旅行有了理論可能性,。這么一路走來，風(fēng)景越來越奇特,，但都十分具有說服力,。科學(xué)的神奇就在于一步步往前走的時(shí)候，覺得每一步都是合理的,，一段時(shí)間以后再回頭一看,，發(fā)現(xiàn)連自己都快不相信腳下的這片神奇土地了。難怪愛因斯坦會(huì)講出下面這句名言：

“宇宙最不可理解之處在于它竟然是可解的,?！?/p>

本章就到這里……

等等，等等,，你突然大聲叫起來,，作者，你忘記了一件重要的事情,。

什么事,？

壓軸大戲啊，壓軸大戲還沒上演呢,，前面兩章都有壓軸大戲的,，這章怎么可以沒有？

哈哈,，就等你們這句話呢,，壓軸大戲自然是早就準(zhǔn)備好了，而且這部壓軸大戲是絕對可以堪稱壓軸的,，我們要讓整個(gè)宇宙成為我們的演員,，我們要對宇宙本身的生死做出終極思考。好戲這就上演,！