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当人们站在地球上仰望天空时，会很容易理解，为什么人类在历史进程中会将自己生活的世界一分为二，分为地上属于自己的世俗世界和天上庄严的神的世界。人们也称这两个世界为“此岸”和“彼岸”。关于二者，亚里士多德进行了精确的划分，他区分了月亮那边的天上世界与地球这边的世界，他也发现，两个世界遵循着不同的规律。当人类或物体在地球上运动时，必然会受到重力、摩擦力等各种力的影响，对此，亚里士多德并不能准确道出其中的奥秘，也无法从数量上对这些力进行感知。他对运动定律和望远镜都了解甚少，但他确信，自己用肉眼观察到的、行星在天空中的运行轨迹必定遵循了某种更高级别的规则，因此它们才会沿着神为其准备的球形轨道不断运动。中世纪的著名诗人但丁接受了这个关于天穹的设想，他在自己的作品《神曲》中，在所有行星的球壳之上构建了水晶天
，为其增添了基督教的色彩。人们认为水晶天中存在着世界的原动力，即“宗动天”，能带动内部所有事物持续运转（人们可以将其类比为今天的能量）。在这样一种地球中心说的宇宙观里，人们认为地球位于宇宙的中心并被太阳环绕，这也符合人们每天亲眼所见的现象：人们在早晨期待阳光的到来，并在晚上与之告别。如果事实如哥白尼15世纪在《天体运行论》
[1]
一书中所写的一样，太阳不会升起和落下，而是静止的，日出与日落只是源于地球围绕太阳的运动，这一切或许会更容易理解。在他看来，行星并不会自己运动，推动它们运动的是藏在天体内的“天行者”们。
然而，哥白尼并不能为自己的日心说观点提供任何证据，他之所以认为太阳是宇宙的中心，是因为对古典知识的认真态度。他认为，太阳的体积和质量比地球大很多，所以更难以移动。直到19世纪中叶光学精密仪器出现后，人们才开始进行天文学观测。与地心说时期相比，通过天文观测产生的新认知更受大众认可。因此，人们无法想象，哥白尼当年推翻“地球中心说”会让同时代的人多么愤怒和反感。而哥白尼不断提升自我，勇敢地让人类更靠近真相的做法，却是后世许多人津津乐道的话题。
如今，当人们谈论哥白尼转折或哥白尼革命时，会追溯到伊曼努尔·康德关于地球第二种转动的思考，即哥白尼所指的自转。康德认为，地球的第一种运动环绕太阳进行，周期持续一年，而第二种运动则是围绕着自己的地轴。地球的自转不仅带来了每天的昼夜更替，也让康德萌生了新的想法。他将星星视为静止的物体，尝试用地球上人类的运动来解释星星在天空中发生的位置变化。带着这个想法，康德推动了形而上学领域的哥白尼式革命。他认为，人类的理性可以为大自然确定规则，以便对其进行分析与理解。
经历这次革命之后，人又重新站在了世界万物的中心，这本是哥白尼不愿再看到的情况。自那时起，世间万物的运动便开始依据艾萨克·牛顿在其1687年出版的、令人惊叹的《自然哲学的数学原理》一书中提出的规律进行。在书中，他讨论了太阳系中行星、卫星和彗星的运行，他所勾勒出的宇宙系统图景，随后以“牛顿的钟表结构”之名闻名于世。当然，那时的人们并不认为他所设想的世界模型真的如同带有精密传动装置的钟表一样，是可计量的，相反，他们对牛顿的想法一头雾水。尽管天体的运行也需要遵循物理学定律，但由于“天上”的事情过于复杂，分支庞杂，并且有太多的粒子参与其中，人们始终无法预测，天体会在某一瞬间呈现出何种形态。
当牛顿审视自己所取得的成绩时，他谦虚地将自己比作一个在海滩上玩耍的孩童，虽然他对面前的大海知之甚少，但仍旧会因找到一个贝壳而欢呼雀跃。时至今日，这种情况并没有发生多少改变，人类对星星的追求远远大于对深海的兴趣。目前，已有数十人成功地从月球返回，人们也总能目睹宇航员成功登陆火星，可对大洋最深处的科考探险却寥寥无几。对于黑暗，人类始终怀有一颗畏惧之心。
让我们将视野再转回牛顿。尽管人们乐于将《自然哲学的数学原理》称作自然科学领域影响最深远的著作，但我们也不能忽视它对哲学领域以及整个文化的影响。例如，牛顿在书中介绍了宇宙中的作用量，即重力或万有引力，也提出了一条可以计算两个质点（例如地球和太阳）之间作用力的定律。借助该定律，人们甚至能对此前约翰内斯·开普勒在17世纪提出的行星运行规律进行推导。开普勒提出的定律中，最重要的是第一定律，他对观测数据进行了仔细的数学分析，并成功证明，火星的运行轨道不是圆形的，而是椭圆形的。“行星的运行轨道是椭圆形的”，这条定律听起来似乎无关痛痒，其测量数据上的差别也微乎其微，但它却深刻地改变了人类的思想。即便是具有革命性影响的哥白尼，也无法在思考天体运行时抛开神的影响，所以他既没有理由，也毫无可能在“彼岸”的天空中探寻能解释物体间关系的规则。开普勒发现椭圆形轨道后，立即撰文发表，揭开了天文学真正革命的序幕。神能创造天体，但不会为其创造椭圆形的运行轨迹，因此，对于这个几何图形，人们也必须进行进一步解释。它不应再是一种超验的存在，而是属于物体内在的、源于物体自身的东西。最终，牛顿于1687年
提出了万有引力定律，也为解释工作画上了一个句号。
牛顿的学说深深地触动了科学界，这并不奇怪。康德将牛顿的物理学理论视作一种先验性的事实，他也认为，空间与时间就如同牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中所描绘的一样，是一种绝对的量，既不依赖于任何观察者，也不依赖于时空中存在的任何物体。当然，人们也会将二者设想成彼此独立的量，将时间设想成一条在空间内规律流动的河流。同时，牛顿力学也是科学界的巨大成就，在它的帮助下，人们开始理解地球上的许多现象，例如涨潮与退潮的相互交替。在不久后的18世纪，全世界的科学家通过科考证实，地球的形状并不是一个完美的正球体，这也得益于牛顿的力学学说。事实证明，地球的两极之间存在大约0.3%的扁率
，即21公里左右的位置偏差。虽然人们从宇宙中几乎无法用肉眼感知到这种偏差，但当测量结果于18世纪下半叶公之于众时，仍给人类留下了极为深刻的印象。很显然，人们可以用牛顿力学和其中涉及的作用力来解释整个世界。因此，人们不禁开始担忧，牛顿的定律是否有一天会波及每个人，继而决定他们的生活。18世纪中叶，欧洲正处于“古典启蒙运动和牛顿狂热的最高峰”，或许人们在第一次听到这句话时会感到很意外，但在文学领域，“幻想文学初露锋芒，对人们试图完整探究牛顿学说之光的诉求进行了回应”。诺瓦利斯、霍夫曼
等诗人开始在人身上寻找一片内在的天空，他们发现和创造了一个“内部宇宙”。诺瓦利斯写道，这个宇宙既代表着个人层面的无穷无尽，同时也与无止境的科学宇宙共存。
伴随着人们对地球扁率的探索，地球也逐渐步入了自然科学家的视野。17世纪以来，一些研究者开始勇敢地怀疑，《圣经》中为地球年龄设置的时间标尺是否正确，他们越来越相信地质学的观察发现。作为第一人，丹麦的自然科学家尼尔斯·斯滕森
最早发现了岩层，他认为，位于最底层的岩层是年代最久远的。通过小心翼翼地挖掘，人们在不同岩层中发现了生物的残留（化石），这也让与牛顿同时代的罗伯特·胡克萌生了一个想法，将不同岩层中发现的、已经充分石化的生物同此前地质时期主要的环境变化和生存条件联系起来。逐渐地，人们能够考据的时间越来越长，目前地质学家已能追溯至数十亿年前。依据教科书中的记载，地球和它所属的星系自45亿年前便已经存在。令人惊讶的是，生命的萌芽并未滞后太久，早在40亿年前，地球上便已留下了最初的生命痕迹。在地球的后续发展历程中，人类直到被地质学家称作全新世的地质时期才出现。最新的研究发现，尽管人类在30万年前才作为智人第一次看到光明，但他们对地球和地球的大气系统却产生了最深远的影响。因此，许多人建议将当下的地质时期称为人类世或人新世，并将20世纪中叶作为它的开端，这也与人类第一次投放原子弹密不可分。这场悲剧中的好消息是，人们发现生命有能力快速地适应自己的新壁龛，人类在他们的时代通过工业生产和建造城市生存了下来，却也以此加速了气候变化，为环境增添了负担。
我们在谈论如何确定地球年龄的时候，必然会提到爱尔兰神学家詹姆斯·厄谢尔，他将《圣经》中提到的所有年份信息相加，认为自己可以确定上帝创造地球的时间。依据他的估计，地球诞生于公元前4004年，他甚至十分有勇气地将10月23日确定为地球的生日。然而，一个与厄谢尔同时代的人想要更进一步确定上帝创造地球的精确时间，他经过精密计算后发现，这一切发生在上午9点。
这里所提及的世界诞生日和人类诞生日，都被精确地记录在查尔斯·达尔文19世纪环球旅行时所带的那本航海大全中，在达尔文眼中，它们恰恰体现了神学领域的自然研究和它所得出的结果是多么荒谬，过度地追求精确性可能是致命的。神学家们对精确性的追求使他们失去了作为博物学代表的传统，人们转而相信自然研究者，很快，他们获得了“科学家”的称号，并以这个身份开始塑造世界。
直到很久以后，这伙人才有能力对过去的时间做出更为精确的说明；与此同时，物理学家们开始专注于放射现象，研究出现衰变并以射线形式辐射能量的原子。1905年，人们建议将原子的放射性变化用作地质时钟，这是可行的，因为原子变化的过程会呈现出半衰期的特征。虽然人们还无法确定某个单独的转变何时会发生，但放射性元素（它们的同位素）中的放射性原子有半数发生衰变时所需要的时间会遵循它特有的半衰期特征，人们也能以此来确定样本的年龄。
在人们开始对物体的放射性进行测量的同时，物理学家海因里希·赫兹依据詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的理论成功地生成了电磁波。赫兹发现的电磁波表明，麦克斯韦方程对光的描述确实是正确的，它也促使爱因斯坦发表了彻底改变物理学的论文《论动体的电动力学》。该论文的内容源于麦克斯韦方程式，它与牛顿力学一起构建了令后人骄傲的经典物理学结构体系。然而，经典物理学的两个支柱理论之间并不和谐。其中的原因在于，麦克斯韦方程式认为，公式中的光速是一个常数，这种情况在牛顿的力学体系中不可能出现。当爱因斯坦尝试消除这种矛盾时，他发现，只有一条路能让麦克斯韦和牛顿的学说互相和解，从而避免物理学体系的坍塌。他必须对空间和时间这两个基础的物理量下手，牺牲二者的绝对特征，并将其互相关联。最终，他完成了这个伟大的成功之作，也就是我们今天熟知的相对论。
相对论指的是一个物理量（例如时间）同另一个物理量（例如空间）之间的依赖性。爱因斯坦提出，宇宙中的时间和空间不是独立存在的量，而是彼此关联的，它们共同构建了一个四维时空。为了更深刻地理解相对论，人们在晚上遥望星空时应当明白，映入眼帘的每一点星光都耗费了许多时间才最终抵达自己的目的地。人们对空间的观察，同时也始终是对时间的观察，因此，人类所居住和观察到的宇宙本质上是一个时空的统一体。
爱因斯坦的观点在当时并未得到大家的公认，但有一位物理学家却始终对他表示支持，他就是马克斯·普朗克。普朗克甚至表示，在自己生活的时代出现了另一个哥白尼，他就是爱因斯坦。第一次世界大战期间，两位科学家共同在柏林工作，也是在那里，爱因斯坦花费了不少精力进行思考，领悟了其中的奥秘，并最终于1915年提出了狭义相对论的扩展，即大家熟知的广义相对论。爱因斯坦在1905年指出，空间和时间是融为一体的，这也引出了他同年发表的著名的质能等价观点。10年后，爱因斯坦提出，质量与空间之间存在一种相关性，空间的几何性依赖于其中是否存在物质。他认为，欧几里得的线性几何学原理（例如两条平行线永不相交）只适用于不包含物质的空间，而当空间中存在有质量的物体（例如太阳）时，空间会发生弯折，就像人们熟悉的球体表面一样。尽管两条线在物体的某一点上（例如地球的赤道上）彼此平行，它们仍旧会在延伸的过程中汇集到一起（例如在地球的两极处）。爱因斯坦还向人们展示了他们所生活的世界既没有尽头也毫无边际，这也为弯曲的时空继续增添了魔法般的魅力。对于无尽的空洞和被封锁起来的生活，人类都怀有畏惧之心，爱因斯坦消除了人们的这两种恐惧，为他们呈现了一个带有人道主义意味的宇宙。
然而，爱因斯坦的成就远不止于此，他还将时间与空间、空间与物质以及物质与能量捆绑在了一起。归功于爱因斯坦，时间、能量及其影响的一切事物突然被交织在一起，呈现出了一幅完全崭新的世界图景。生活在爱因斯坦时代之前的人们认为，由空间与时间构成的所有事物（以及它们的质量和能量）都会消失，最后留下空空如也的宇宙。而借助爱因斯坦的相对论，人们知道，如果这些事物消失，空间和时间也将不复存在，只残留下一个点。假如人们改变一下思路，他们会发现，世界的产生同样有可能源于这样一种无法延伸的构成物。从那时开始，宇宙学家们认为自己有能力更准确地估计世界诞生的时间。在他们看来，世界始于“宇宙大爆炸”，英语表达为“BigBang”。这种说法最早出现于1927年，由一位名叫乔治·勒梅特的神职人员首次提出，他认为宇宙的起源是一个“原生原子”，而这个原子自然也掌握在神的手中。
在爱因斯坦发表广义相对论到勒梅特提出上述独特观点之间的数年中，人们尝试从物理学上理解宇宙的膨胀发展，其间也发生了一些充满戏剧性的事。作为当时能对距离进行最精确测量的人，天文学家埃德温·哈勃于1924年发现，仙女座星云的位置在银河系之外，可以被视作另一个独立的星系。随后，哈勃和其他天文学家也陆续发现了其他星系，到如今，人们发现的星系数量已超过一千亿个，但他们用肉眼在漆黑的夜空中能看到的星星数量却没有任何改变。
1929年，哈勃在测量远距离恒星岛时发现，距离地球越远的星系会以越快的速度朝远离地球的方向运动。哈勃揭示了其中速度与距离之间的线性关系，这也立刻让人联想到“宇宙诞生于某一点并不断膨胀”的观点。随着哈勃论断的出现，勒梅特的工作获得了越来越多的关注，尽管他的研究路径不同，但在那时已经得出了和哈勃一样的结论。勒梅特所提出的原生原子并非宇宙大爆炸之前那个致密炽热的奇点，大家目前熟悉的大爆炸概念和理论直到1948年才出现。当然，我们似乎不能否认，尽管使用原子弹是非常残忍的，但第二次世界大战末期的原子弹爆炸却为人们之后接受宇宙大爆炸的观点做出了贡献。在世界广为流传的战争图片和影像中，人们也领略了这类爆炸产生的影响力。当时，主张宇宙大爆炸理论的是俄罗斯物理学家乔治·伽莫夫，他研究和探索了许多相关问题，包括恒星如何进行化学元素合成等。在他最终找到方法、成功证实高温大爆炸能产生质量较重的元素时，伽莫夫意识到，最初生成的光能中仍有一部分必定还存在于宇宙中。这里所指的是后人熟知的宇宙背景辐射理论，它存在于微波领域，直到1964年才被真正发现。
随着宇宙以这种方式变得更大，也更易于理解，对地球的探索之旅也扬帆起航。在20世纪20年代，研究格陵兰的学者阿尔弗雷德·魏格纳在他的《大陆与海洋的起源》一书中指出，地球的表面由板块构成，它们可以自由移动和重新组合。他在1912年首次提出了这个观点，但在那时几乎没有引起任何波澜。如今，这个观点获得了巨大成就，它被称为大陆漂移理论，主要研究地球内部的动力机制，以地表板块构造的形式为许多现象提供解释。魏格纳观察到，非洲和南美洲的海岸线很明显互相吻合，这也是他研究的出发点。虽然人们此前已经发现两块大陆的形状彼此互补，但没有任何地质学家想到，存在一种力量能让所有大陆开始移动，对此魏格纳自己也不太确定。迄今为止，尽管人们在这个领域所遇到的问题比一百年前还要多，但没有任何人对魏格纳观点的正确性提出质疑。
如今，人们可以更好地理解，一个数亿年前存在的名为“泛大陆”的超级大陆如何在由地幔不同密度和温度引发的对流影响下裂开。它导致的结果是，位于地球最表层大约100千米厚的坚硬层——也叫地球的岩石圈——首先分裂成不同板块，随后各自作为单独的地块开始运动。在此期间，地球物理学家们借助地球的内在（源于地球自身的）动力学说和板块构造学说认识到，在大洋中脊的某处，热岩浆会从地幔的软流圈中上涌并形成新的、比大陆地壳年轻许多的海洋地壳。除此之外，他们还发现了隐没带，它们通常位于海底凹地，在这里海洋地壳会慢慢地重新融入地幔。
在各个大陆板块开始移动并产生碰撞时，它们可能会卡住彼此，由此形成的压力最终会以地震的形式被释放出来。地震发生时，最强的压力堆积在含有易碎岩石的地层中，它们通常距离地面仅有近千米深。在地层深处，地球物理学家还能找到地震的发源地，并称之为震源。当地面开始摇晃，导致房屋倒塌、威胁人类生命并造成人员伤亡时，专家们会持续不断地寻找地震的震中，这里所指的是地表层中直接位于震源上方的部分。
据科学估计，在年龄超过40亿年的地球上，大陆板块每隔500万年就会重新聚集成超级大陆，并在板块的冲撞区产生高耸的山脉，例如今天的喜马拉雅山脉。由于欧亚板块和印度板块持续保持相向运动和互相碰撞，世界最高峰目前仍旧每年增高超过1厘米。
在1920年的书中，魏格纳证明了自己是一位跨学科的科学家。为了了解地球的历史，他必须既是地质学家和考古学家，又是气象学家和大气物理学家等。在他所有的研究中，地质结构的运动慢慢地成为最突出的难题，因为在他生活的时代，人们还无法对其进行测量。同样的事情在哥白尼身上也发生过，人们经历了一段时间的等待，直到科学的测量技术足够成熟，才最终证实他为宇宙勾勒出的新图景是正确的。最迟自1957—1958年的国际地球物理学年开始，关于地球的新图景已通过实验被充分验证，但在当时，科学验证的匮乏是阻挠魏格纳被同行认可的诸多困难之一。同样，阻碍魏格纳的还有他的物理学家身份和大陆移动原动力的观点，在他生活的时代，地质学家们关注的焦点主要是地貌和地下矿藏。不过，魏格纳采用全新视角来观察古老地球的研究经历也充分说明了，为什么科学为了超越现有视野必须不断冒着风险提出新的观察角度。
随着时间的流逝，人们不仅为地球开启了一扇新的窗户，对宇宙的观察也越来越多。宇航员们在对肉眼可见的电磁波进行观察之余，开始着手论证射电天文学，他们甚至尝试建造工具，用于接收来自宇宙的伦琴射线和伽马射线。由于高能的伽马射线或多或少地隐藏在地球大气中，所以人们必须凭借卫星才能对其进行观察。这也引发了自20世纪60年代开始的一次技术发展，最终产生了令人惊叹的哈勃太空望远镜。它的工作主要围绕可见光谱开展，同时还能观测光中的红外线和紫外线。
尽管从那时起，美国国家航空航天局投入使用了其他太空望远镜，但迄今为止令人印象最深刻的宇宙照片还是来自哈勃太空望远镜，名为“哈勃超深空”。凭借着技术上的卓越成就，哈勃太空望远镜经过数天的曝光拍摄，成功地在照片中呈现出了宇宙中极其微小的一部分，更准确地说，一个大小只有月亮直径十分之一的部分。然而，在一个行家看来，照片里首先映入眼帘的是黑暗的天空。自19世纪起，人类对黑色夜空的研究从未停止。历史学家喜欢将其称作“奥尔贝斯悖论”，原因是，生活在不莱梅的医生和天文学家海因里希·威廉·奥尔贝斯于1823年前后首次对此提出疑问——为什么宇宙中的情况与森林中的不一样？在森林中，如果人们看向一棵树然后转身，他们看到的应该是其他的树。当地球带着人类围绕太阳旋转时，为什么人们在天空中看不到第二个太阳？为什么夜晚的天空如此黑暗，就像人们用肉眼和望远镜看到的一样？
在回答这些问题之前，我们有必要介绍一下天文学家们发现的、不同类型的天体。在太空中，不同的星系聚集在一起，组成我们口中的星系团。例如，宇宙中有两个星系与地球所处的银河系聚集在一起，它们在专业文献中被命名为“大麦哲伦云”和“小麦哲伦云”。比较特殊的是，只有生活在地球南半球的人们才能观察到它们。恒星构成星系，星系聚集成星系团，而不同的星系团在一起又会形成超级星系团。宇宙中不同天体之间的等级次序大致如此，只不过，每个星系在诞生之时都会受到复杂情况的影响，继而需要遵循特殊的物理机制，因此每个星系（的形式）各不相同。假如有人尝试用一幅图去呈现现代天文学所描绘的宇宙，这个任务乍一看似乎毫无困难，因为他只用画出一个边长为1千亿光年的正六面体即可。如此一来，地球不仅会处于银河系的边缘，也会处在整个世界的边缘。人们必须得接受这个观点，因为比较滑稽的是，我们人类恰恰就是宇宙中不那么重要的角色，就像黑暗的天空一样。长久以来，物理学家们都致力于解释这种黑暗，但直到“宇宙诞生于约140亿年前宇宙大爆炸”的观点确定下来并被大家认可时，他们才有能力真正给出一个答案。对此，批评家们非常幽默地说，那些认为世界始于一声爆裂声的人，本身也有些不正常
。物理定律认为，因为当时的构成物质不具备透光性，所以早期的宇宙在发展初期是不透明的。在大爆炸刚发生时，由于温度过高，宇宙中并不存在现代意义上包含原子的物质。虽然那些基本的粒子（质子和电子）尝试通过自身的不同电荷“抓住”彼此，以构成氢原子，但在它们身边总是不断出现一个想要被发现并进行结合的光粒子，并将它们分离开。直到宇宙温度下降到3000开尔文（约2700摄氏度），原子才开始聚集，宇宙中也才出现第一道光。
因此，人们在夜间所看到的黑色天空，其实是处于不透明时期的宇宙。用这样一种因果倒置的方式，人们似乎解决了奥尔贝斯悖论。但无论如何，他们始终认为，那时宇宙的温度高达几千摄氏度。尽管这种以超高温大爆炸为出发点的观察方式听起来没什么意义，但它却清楚地告诉人们，每个以这种方式被加热的物质应该会发热并闪耀着明亮的光。然而，现实世界并非如此，现代物理学又该如何解决这种矛盾呢？
问题的答案就藏在相对论和宇宙正不断膨胀的事实中。正如多普勒效应所描述和预测的一样，物质正朝远离地球的方向运动，致使抵达地球的光线变得缺乏能量且频率单一。当光线的频率变得过于单一时，人的肉眼便无法对其进行感知，但天文学家凭借物理仪器可以，他们也因此记录下了著名的、也稍许令人奇怪的背景辐射。对此，物理学家鲁道夫·基彭汉写道：“漆黑的夜空告诉我们，恒星并非一直以来就存在，而宇宙正在不断膨胀、扩大。令人惊奇的是，我们不需要在运行轨道上架设巨型望远镜或望远镜，便可知晓宇宙的这些基本属性。我们只需从窗户望出去就足够了。”
虽然人们很喜欢这个观点，但如果他们从科学的角度进一步观察宇宙，会发现它也是十分令人眼花缭乱的。在天空中，天体物理学家们首先找到的是他们后来称作黑暗物质和黑暗能量的东西，这些东西也让他们非常心烦意乱。人凭借肉眼只能看到世界上5%的物质，而世界上有超过20%的物质是人类还无法领会的黑暗物质，并有超过70%的物质会产生黑暗能量。目前，人们只知道它们会加速宇宙的膨胀，使宇宙不仅变得更大，而且以越来越快的速度变大。随着人们对宇宙的了解不断加深，宇宙也变得越来越难以琢磨。例如，人们惊奇地发现，宇宙中有0.005%的部分是黑洞。在宇宙学家眼里，黑洞的形成是因为一个质量足够大的天体受自身引力影响而不断塌陷，最终收缩成极小的、不透光的一点。虽然爱因斯坦的理论早已预测了黑洞产生的可能性，但他本人并不喜欢这个观点。最终，黑洞还是被发现了，人们如今也知道，它们存在于每个星系中，包括银河系。依据被压缩的太阳质量的大小，从数倍、几千倍甚至到无法想象的数十亿倍，人们将黑洞分为小型黑洞、中型黑洞和大型黑洞。不久前过世的斯蒂芬·霍金发现，巨大的质量体在收缩过程中会产生温度，因此它们尽管名为黑洞，却能够对外产生辐射。现在，人们甚至可以观察到两个黑洞互相融合、最终构成双黑洞系统的现象。在如此罕见的天文现象中，时空发生了扭曲，并产生了辐射波，这也与爱因斯坦将近一百年前的预测相符。最近，人们证实这种辐射波是引力波，甚至还成功地绘制了第一幅黑洞的图像。在一项全世界参与的合作计划中，科学家们用8台射电望远镜组成了“事件视界望远镜”（EHT）。这里提到的“事件视界”指的是围绕在黑洞周围的空间，在非常巨大的引力影响下，任何光线都无法从其内部逃逸，而在其外部，时间是静止的。事件视界望远镜的观测目标是M87星系中一个具有数十亿太阳质量的黑洞，黑洞周围物质发出的光在自身重力透镜效应的影响下发生弯曲，在黑洞周围形成了一个环形光圈。人们在这里观察到的阴影，与2400年前柏拉图在《理想国》中所做的“洞喻”不同，后者所认为的真相只不过是洞穴墙壁上杂乱的影子而已。所以，人们不用感到绝望，大可继续保持惊叹并充满希望。人类利用数字化手段对天空进行的观察才刚刚开始。
[1] 原书名为拉丁语 De revolutionibus orbium coelestium ，德语书名为 Die Umwälzungen der himmlischen Kreise 。