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黑洞虽然不发光，但能吸引它附近的物质；这些物质在掉进黑洞之前，要么飞快地向黑洞跑去，要么拼命绕着黑洞转，这样就会发光了。其实，多数黑洞外面都会有一圈发光的物质，叫作吸积盘，这些物质是被黑洞引力吸引而堆积在那里的。我们都知道，一个天体外面如果有一个盘，这个盘就会绕着天体转，比如土星外面的那个环，以及我们人类发射的大量卫星。如果不转的话，它就会被天体的万有引力吸得掉下来。下面就是一个黑洞吸积盘的示意图。
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惠勒
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其实，这张图中间是两个黑洞，每个黑洞都带着一个发光的盘。为什么要展示两个黑洞呢？因为在2015年，惠勒的学生索恩发起的一个超大规模实验发现了两个黑洞合并发出的引力波。惠勒是一个传奇人物，他的学生索恩也同样传奇。
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现在，天文学家已经发现了很多黑洞，包括可以通过合并发出引力波的黑洞（大约是太阳质量的10倍）、银河系中间的超大黑洞（大约是太阳质量的400万倍），以及某些星系中间的超级黑洞（最大能达到太阳质量的上亿倍）。
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右边这张艺术照片模拟了科幻电影《星际穿越》中名叫卡冈都亚的黑洞，这颗黑洞有一亿倍的太阳那么重。它当然是电影导演诺兰和电影编剧之一兼科学顾问索恩想象出来的，艺术照片也是通过电脑特效制作出来的，但十分逼真。
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索恩曾经和著名宇宙学家霍金打赌。索恩说我们迟早会在宇宙中找到黑洞，霍金说肯定找不到。后来，当然是霍金输了。据霍金说，他之所以愿意打这个赌，是因为他稳赚不赔。因为霍金研究了大半辈子黑洞，非常希望别人能找到它。如果他打赌输了，心里还是会很高兴，因为终于找到黑洞了；如果他打赌赢了，尽管会对找不到黑洞感到失望，但毕竟可以用赢得赌局来作为补偿。
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右图是青年霍金，那时他因病刚刚坐上轮椅。据说，霍金的第一任太太有四分之一的华人血统。霍金的故事现在家喻户晓，我们就不谈了。我给大家讲讲索恩的故事。
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索恩是惠勒的学生，曾在美国发起探测引力波的实验。2015年，当这个实验终于探测到黑洞合并发出的引力波时，索恩早已退休，但他却因电影《星际穿越》出名了。他是这部电影的编剧之一，也是这部电影的科学顾问，现在，他在美国的知名度大增，主要是因为这部电影。至于引力波的发现，可能会让他获得诺贝尔奖，但不会让他更有名了。
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霍金
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索恩之所以能进入电影圈，得益于他的老朋友萨根，也就是我们在第一讲的最后提到的那个人。据索恩自己讲，1980年，萨根邀请他去参加萨根自己制作的纪录片《宇宙》的首映，同时还建议他和一位名叫琳达的女人一起去。当然，萨根的意思是介绍单身汉索恩认识一下琳达，也许他们将来会在一起。那一次，索恩距离电影圈还很遥远，不懂规矩，在大家都穿正装的情况下穿了一件浅蓝色燕尾服。不过，他就此认识了琳达，而琳达正好是电影圈里的人。尽管后来他们没有在一起，却一直是很好的朋友。
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2005年，琳达产生了拍一部科幻电影的想法，想把虫洞放进去，这个想法持续了9年，终于实现了，这部电影就是《星际穿越》。聪明的小朋友马上会说：“我听说过虫洞，可是虫洞到底是什么呢？”
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我们先讲一个故事。萨根在更早的时候发表过一篇科幻小说，关于虫洞最早的想法是那时就有的。作为天文学家，萨根一直对外星人感兴趣，不仅研究如何在太空中搜索外星人，还想拍一部电影，讲一个寻找外星人的女科学家的故事，当然这个故事是萨根自己编出来的。1979年，他和好莱坞合作拍了这部片子。在拍摄期间，萨根想到一个故事情节：女主角从地球上跑出去了，跑到远离银河系的一个地方。但是那时他并不知道人类如何才能迅速跑出银河系，于是就想出了虫洞这个主意。什么是虫洞呢？建议小朋友们拿一张纸，在纸的两头用笔各画一个小圆。比方说，两个小圆在纸上的距离有20厘米，一只蚂蚁的爬行速度是每秒1厘米，那么这只蚂蚁要花20秒钟从一个小圆爬到另一个小圆。这只蚂蚁无论如何也不可能在一秒钟内就从一个小圆爬到另一个小圆。
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现在，将纸折叠一下，让两个小圆相对。我们再用纸做一个圆柱，用圆柱连接原来纸上的两个小圆，如下图所示。如果这个圆柱足够短，短到不到一厘米，蚂蚁当然就可以在一秒之内从一个小圆爬到另一个小圆了。
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现在，让我们想象这张纸被放大了很多倍，变成像银河系一样大，但圆柱的长度还是保持不变。连接小圆的圆柱以及两个小圆本身，就组成了能够连接两个本来距离遥远的地方的虫洞了。当然，这是萨根设想的虫洞的二维版本，因为纸片是二维的。他脑中的虫洞是这种二维虫洞在我们真实世界中的版本。
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可是，我们生活的世界并不是一张纸片。纸片是二维的，扁平的，而我们的世界是三维的，有三个独立的方向，比纸片多了一维。三维虫洞很难想象，但也可以借助几何学来想象。萨根把这个想法告诉了在加州理工学院工作的索恩，问他爱因斯坦的广义相对论是否可以容纳虫洞。索恩很快做了计算，发现不行，因为构造一个虫洞需要负能量！但我们的世界中所有的能量都是正的，并不存在负能量。于是他就跟萨根讲，这个想法不行，不能用在电影里。但萨根是个天文学家，对世界上各种可能出现的东西态度更加开放，就不理索恩，在剧本里写了一个可以制造虫洞的机器。
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