在获得证明宇宙中确实存在黑洞的证据之前，我们想从附近开始旅程。随着旅程逐渐远离我们，你在宇宙中看到的越来越远。这也意味着你在回顾越来越久远的过去。这就是我们开始回到大爆炸之旅的方式，让我们开始这段旅程吧。思考一些离得很近的东西。这是一张国际空间站的照片，你可以看到宇航员甚至在空间站外工作。这些照片令人印象深刻，因为这表明人类已经发展到可以真正离开地球，进入外太空，甚至在地球之外建站的程度。
但如果你查资料会发现一些可能会让你感到惊讶的东西：国际空间站漂浮在地球上空，海拔 275 公里，距离不是很远，对吧？想想地球的直径是12000公里，这其实并不算多。所以，如果你把地球想成一个水果，比如桃子，那么向上移动了多少到国际空间站？只有一个桃子皮的厚度。所以你看实际上不是很多。所以这也告诉你，进入更远的宇宙实际上并不是一件容易的事。
现在想想月亮有多远。它实际上距离地球 380,000 公里，比国际空间站远得多。因为宇宙中的距离是如此之大，所以我们通常用时间而不是距离来描述这些物体的距离，光到达月球需要1.3秒，所以我们说月球距离我们1.3光秒。事实上登月的阿波罗宇航员在月球表面放置了一面镜子。我们可以在1.3秒内从地球发射激光到镜子，在2.6秒后激光会被反射回地球。这就是近来非常精确地测量到月球距离的方法。不管怎样，这就是来自辉夜探测器的照片，是行星地球的美丽照片。
对我们来说非常熟悉且非常重要的天体当然是太阳。这就更远了。光线到达太阳需要8分钟以上，以公里计是。图中可以看到这个非常遥远的天体，我们从太阳中看到了如此丰富的阳光，因为太阳辐射出令人难以置信的能量，是地球上温暖和热量的来源。正如我们之前所讨论的，太阳系由相当多的行星组成，行星同时围绕太阳旋转。由图可见，地球实际上是第三颗行星。这就是太阳系。
再一次，为了了解太阳系所涉及的距离，日本在几年前发射了另一个探测器Hayabusa（隼鸟），它成功地到达了这颗名为 Itokawa(糸川) 的小行星。当太空探测器隼鸟号最终降落在小行星糸川上时，它距离地球有 20 光分的距离。所以当指挥中心向这个探测器发送命令时，需要20分钟才能到达。隼鸟试图降落在这颗小行星上时，要求控制、方向和速度、准确的着陆方式等等。当它把信息发回指挥中心时，又需要 20 分钟，然后指挥中心发回信号还需要 20 分钟。显然方法不是这样的。所以这个探测器必须有自己的控制系统、自己的人工智能，自行决定是否在以正确的速度、正确的角度前进正确的距离到正确的位置。因此，即使在太阳系内来回发送通信信号也需要花费很多时间。想想更远的外行星（比如海王星），光信号需要4个小时才能到达。所以可以看到，太阳系真的非常大。
你知道到目前为止离我们最远的人造天体是什么吗？是美国宇航局约30年前在美国发射的太空探测器航海者号。它在途中经过木星和土星等行星，向我们发送了这些行星的非常漂亮的照片。它仍在远离太阳系。直到今年，我们才知道航海者号已经基本离开了太阳系，进入了更远的宇宙。航海者号现在距离我们16个光时。如果你去 NASA 网站，可以看到航海者号的精确位置，我们仍在与这个探测器通信，在你查看时，距离的数字一直在滴答作响，所以它仍然在和我们通信。
在这个太空探测器航海者号上，我们放了一块金属板，上面刻着人类的绘画、字母、照片，甚至CD录音音乐等等，希望有一天外星人能发现，并向我们发送找到东西的信号，我们仍在等待。但你知道这最终可能要花多少时间吗？图中是外星人可能发现太空探测器航海号的最近恒星，就是这个，这颗恒星的名字叫比邻星(Proxima Centauri)，这颗恒星距离很远，即使是光也需要4年多才能到达，即距离4.2光年。航海者号到16光时的距离花了30年，要到达那里还需要数万年的时间。所以不幸的是，也许我们等不及外星人的信号了。但无论如何，这是我们可以在周围找到的最近恒星，它已经有好几光年远了。
它相当薄，只有 1,500 光年厚。就像我说的，我们距离中心有 28,000 光年。由于呈圆盘状，我们在这里看向银河系的中心，一切都在圆盘内。这就是为什么星星看起来像沿着河流流动，是我们观察到银河的原因。这是银河系的结构和形状。
因为我们远离中心，就像地球偏离了太阳的中心，我们的太阳系围绕银河系中心旋转了很多很多年，旋转速度令人难以置信。实际上太阳系正在以每秒220公里的速度运动。这是一个不可思议的速度。然后你会问如下问题：如果太阳系移动得这么快，为什么它还留在银河系内？是什么把我们往里拉？这么强的引力的来源是什么？
然后你可能会问以下问题：也许银河系中心有像黑洞这样的物体拉着我们，这就是为什么我们可以留在银河系内。现在来看看银河系的中心。这个视频使用了强大的望远镜放大了银河系中心。可以看到许多这种黑色物质，它们实际上是尘埃。尘埃并不是真的黑，只是制造了一个阴影，我们看不到它们后面的星星。但是使用一种叫做红外线的东西，我们可以绕过这些尘埃，看看后面有什么。我们可以观察到星系中心恒星的运动。看这颗星，它突然很快！
它被拉向某物，得到加速，一旦它非常接近这里的物体中心，就像这颗星，突然很快！所以很明显，有什么非常重的东西在拉着这颗恒星，使其加速。而它通过之后，回去也很快。这是经过计算机处理的清理后的图像。我们要做的就是观察这些恒星的运动，比如 20 年，让这些恒星围绕这个非常重的物体运行需要很长时间。通过研究这些恒星的运动，你甚至可以确定物体的质量，就像我们可以通过使用引力来确定太阳的质量一样，引力使我们保持在围绕太阳的椭圆轨道上。结果证明是惊人的。这个物体比太阳重400万倍，除了黑洞没有东西能那么重。在银河系的中心有一个黑洞，一个超大质量的黑洞。
所以来说说黑洞。这是由很多人发现的。这是我在伯克利工作的一位同事研究的。他们确定了黑洞的质量，就像我说的，是太阳质量的400万倍。如果你观察银河系以外的星系，其中一些星系甚至拥有更重的超大质量黑洞，其质量是太阳质量的十亿倍。
正如我们之前所说的，黑洞可以吞噬东西，但什么也不能从里面出来，因为即使是光速也不足以摆脱黑洞的引力。所以，如果一个黑洞吞噬了它周围的东西，它就会掉入黑洞永远不会出来。
连光也不会从黑洞中出来。你再也看不到它了，但就在气体可能进入黑洞之前，它给了我们临终遗言，就像是尖叫声：它变亮了！你实际上可以观察到这一点。如果你观察视频这里，观察黑洞附近，有时它会稍微变亮，然后（比如30分钟后）又会变暗。所以这是我们听到的气体落入黑洞前的最后一句话。
现在我们已经了解到这个黑洞比太阳重400万倍，这是一个令人难以置信的质量。但是我们也了解到，太阳系不可能被千亿颗恒星的引力束缚到银河系上，对吧？因此，即使是重达太阳400万倍的黑洞，也无法将我们留在银河系内，还需要更多质量才能让太阳系留在银河系内。你认为那可能是什么？这是下一次讨论的主题。
