1700921550
1700921551
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。
1700921552
1700921553
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。
1700921554
1700921555
1700921556
1700921557
1700921558
1700921559
1700921560
1700921561
可惜，当时很多条件不够，这部电影没有拍成。萨根不甘心，就把电影剧本改编成小说。1981年，一家名叫西蒙·舒斯特的出版社答应出版萨根的小说，还预先付给他200万美元，这打破了当时的预付金纪录。萨根没有让出版社失望，1985年，小说出版了，名叫《超时空接触》，首印就印了26万多册，并且很快卖完了。出版商赶紧加印，在出版后的前两年，《超时空接触》就卖出了170万册。
1700921562
1700921563
萨根去世的一年后，也就是1997年，好莱坞终于拍出了精彩的电影，名字也叫《超时空接触》。在电影中，我们可以看到那台制造虫洞的机器，也可以看到女天文学家如何穿越虫洞，但电影并没有展示虫洞的外观。到了2014年，萨根的老朋友索恩的电影《星际穿越》也上映了，里面真的出现了虫洞在我们人类眼里的外观，看起来像一个浮在黑暗太空中的一个很大的肥皂泡。
1700921564
1700921565
小朋友们可能会问了：“哪里有虫洞？”事实上，虫洞的整体是无法从外面看到的。回到我们前面说的那张蚂蚁爬行的纸，看看蚂蚁能看到什么。那个二维虫洞是用一个圆柱纸片连接两个圆，在蚂蚁爬上圆柱之前，它看到的是一个圆的一边。而这个浮在黑暗太空中的肥皂泡就是虫洞入口球面的一面，只有当我们跨进这个球面，才会进入虫洞，并通过虫洞跑到遥远的宇宙的另一个地方。大家可能还会说，这个看起来像肥皂泡的东西里面好像还有很多天体。没错，这些天体其实在宇宙的另一端，天体发出的光穿过了虫洞，才会被我们看到。电影里的假想虫洞应该很逼真，因为索恩在听到萨根的建议后确实研究了很多年虫洞，还发表了不少关于虫洞的学术论文。
1700921566
1700921567
不过科幻电影毕竟是电影，天文学家至今还没有在宇宙中找到虫洞。天文学家的确找到了很多黑洞，因为构造黑洞只需要正能量，而且正是过于强大的正能量才将巨大的恒星压垮，形成了黑洞。而虫洞需要负能量，未来人类会找到或者制造出负能量吗？很多物理学家对此不抱任何幻想。但是，如果没有虫洞，人类真的很难走出银河系。
1700921568
1700921569
尽管我们很难走出银河系，但是天文学家可以通过望远镜等各种手段来研究各类神奇的天体，包括远在银河系之外的天体。下面我再给大家介绍几种非常神奇的天体。
1700921570
1700921571
有一种神奇的天体来自恒星爆发，它叫超新星。所谓的超新星，顾名思义就是那些超级亮、新出现的星星。前面我们谈到了一类来自恒星的黑洞，其实就是这种爆发留下来的。人类历史记录的第一颗超新星是中国人发现的。当然，那时人类还不知道宇宙中存在超新星现象，所以中国人就将天上突然出现的很亮的星称为客星，因为它们就像新来的客人。《后汉书》中就记录了一颗客星，出现在公元185年，正是东汉末年。到了宋代，公元1054年，又出现了一颗客星，宋代天文学家杨惟德细致地记录了他的观测。这颗客星同时也被阿拉伯天文学家记录了下来。
1700921572
1700921573
后来我们为什么认定1054年的那颗客星是超新星，也就是一颗恒星爆炸的结果呢？这就要说到美丽的蟹状星云，右页的图就是它的照片。蟹状星云很早就被人们看到了，但直到20世纪初，天文学家在对比不同时期的蟹状星云的照片时，才发现它在不断变大，也就是说，这块星云正以一定的速度向外膨胀。由此可以推断，900多年前蟹状星云应该是一颗恒星的大小；正好，1054年古人在同样的位置记录了客星。
1700921574
1700921575
在我们的银河系内，平均每隔50年就会出现一颗超新星。超新星有不同种类，像我们说的蟹状星云来自一颗不大不小的恒星爆炸。它的质量比太阳大，爆炸之后会留下一颗密度非常大（不过比黑洞要小很多）的中子星。所以别看中子星的体积很小，有的还不如地球大，但它的质量却比太阳还要大。中子星会转动，会发射无线电波。现在，世界上刚刚出现一个最大的接收宇宙中无线电波的望远镜，就是中国贵州平塘县的射电望远镜，它的直径有500米。人们希望用它来发现银河系外的中子星。
1700921576
1700921577
1700921578
1700921579
1700921580
刚才我们说过，超新星在银河系内平均每50年才爆发一次，但是，如果我们把望远镜指向银河系外，能看到的超新星就多得多了。一般来说，业余的天文爱好者以及专业的天文学家一年能发现好几百颗。
1700921581
1700921582
1700921583
1700921584
1700921585
我们还没有提到过著名天文学家第谷，这个人在科学史上的地位很高，主要是因为他详细地观测了太阳系中几个行星的轨道，让后来的开普勒总结出了关于行星运动的三大规律，更让牛顿发现了万有引力。其实，第谷还在1572年看到了一颗超新星。1572年11月11日，他在仙后座方向看到了一颗很亮的新的恒星，就对这颗星进行了长时间的观测，直到它1574年3月变暗到看不见为止。第谷长达16个月的观察和记载在学术界产生了很大的影响，因为那时的西方人普遍认为，在行星之上，天空中所有物体都是永恒不变的。通过对这颗超新星的观测，第谷证明了这种说法是错误的。
1700921586
1700921587
1700921588
1700921589
1700921590
第谷的人生经历非常传奇。他有一个亲戚是非常富有的大贵族，却没有自己的孩子。所以在第谷出生前，他的父母就与这个贵族亲戚达成了一个协议，说要把第谷过继给这个亲戚。但第谷出生以后，他的父母又后悔了，不想再把第谷交出去了。但大贵族哪有那么好忽悠？那个贵族亲戚直接派人绑架了第谷，从此以后，第谷就过上了贵族的生活。
1700921591
1700921592
1700921593
1700921594
1700921595
第谷
1700921596
1700921597
20岁的时候，第谷与另一位贵族子弟在别人的婚礼上发生口角，进而引发了一场决斗。第谷在决斗中被人打断了鼻梁，之后就不得不一直戴一个假的金属鼻梁。盛传第谷的假鼻梁很值钱，是用金子或银子做的。但1901年，有人挖出第谷的墓，发现假鼻梁是铜的。这也很合理，因为铜比金银要轻。第谷死于撒不出尿，而这个毛病据说是因为他在参加一个宴会时，不好意思中途离开，就憋尿憋出了膀胱病。他活到55岁，死后开普勒继任了他的职位，同时也获得了第谷生前不愿意给开普勒的行星资料。可以想象，如果第谷活得更长些，开普勒也许就发现不了行星运动的第三定律。什么是开普勒第三定律呢？它说的是行星绕太阳一周的时间与这颗行星和太阳之间的距离有一个固定的关系。这个第三定律是开普勒行星运动三定律中最重要的，因为它直接导致了万有引力的发现。
1700921598
1700921599
与第谷相比，开普勒的人生就凄惨多了。开普勒出身贫寒，一直都没什么钱。第谷死后，开普勒接替他成为神圣罗马帝国的皇家数学家。这听起来还挺高大上的，但事实远没有想象中那么美好。由于不像第谷那样在上流社会拥有广泛的人脉，开普勒只能拿到第谷一半的薪水，而且还常常被欠薪。开普勒结过两次婚，一共有过12个小孩，但大多数都因为贫穷而早早夭折。在1630年，开普勒被拖欠了好几个月的薪水，家里实在穷得揭不开锅了。无奈之下，他只好做了一次长途旅行，跑到当时正在举行帝国会议的雷根斯堡，去找皇帝鲁道夫二世讨薪水。结果不幸的是，开普勒刚到那里就得了一场大病，薪水没有讨到，反而把自己的性命赔了进去。开普勒的苦难并没有到此结束。他死后被葬在了一所教堂，但后来发生的一场延续三十年的战争，把那所教堂、包括开普勒的坟墓都夷为了平地。不过开普勒也有一座永远无法被摧毁的纪念碑，它就矗立在人们的心里。由于对天文学的伟大贡献，开普勒被后世尊称为“天上的立法者”。