关于黑洞
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。
根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。
那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。
这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！
黑洞是一个时空的黑暗区，由一些质量颇大的星体经重力塌缩后，所剩余的东西就成了黑洞。它的基本特徵是有一个封闭的视界，这视界就是黑洞的边界，一切外来的物质和辐射可以进入这视界以内，但视界内任何物质都不能从里面跑出来。我们可用一句”有入无出”来形容它。
黑洞产生之谜？
黑洞是通往另一个宇宙的入口么
当一颗质量相当大的星体之核能耗尽(超新星爆发)后，残骸质量比太阳质量高3倍的恒星核心会演化成黑洞（若中子星有伴星，而中子星吸收足够伴星的物质，也能演化成黑洞)。在黑洞内，没有任何向外力能维持与重力平衡，因此，核心会一直塌缩下去，形成黑洞。
当物质掉进了事界，纵使以光速计算，也不能再走出来。
爱因斯坦以几何角度把黑洞解释为空间扭曲的洞，物质随空间而行，如果空间本身就是洞，是没有物质可逃出的。
黑洞分为四种：
恒星演化出来的黑洞、原始黑洞、重量级黑洞和研究中的中量级黑洞。
黑洞也有界限？
当一个黑洞形成后，所有物质都会向中心塌缩成一个非常细小的质点，称为奇点，黑洞的表面层称为「事件穹界」。
而这表面层和中心奇点的距离就是史瓦半径。任何物质要从黑洞的史瓦半径跑到外面去，它的逃离速度便要大於光速。
但根据狭义相对论，光速是速度的极限，因此，一切物质到了事件穹界便扯向中心的奇点，永不能逃出来。
黑洞是看不见的吗？
黑洞是个因为重力太强以致连速度最快的光也无法脱离的天体。黑洞周围的时空也受到重力的影响而扭曲，产生了一个"事地平面"，任何物质只要被它吞噬就再也逃脱不出这范围，它的半径称为"重力半径"。由於连光也无法脱离，所以无法看到事象平面之内侧。
黑洞之发现？
於1990年4月27日，哈勃太空望远镜HubbleSpaceTelescope的启用，为人类探索太空揭开了新的一页，虽然在制造时出了错误，使影像大打折扣，可是仍对天文学有莫大的贡献。
近来，人类对一直只是存在於理论范畴内的黑洞，已透过哈勃太空望远镜，有了进一步的证据。於仙女座大星系M31附近的M32发现了一个质量大於太阳三百万倍的黑洞。M32是在我们的银河系附近，距离地球2.3百万光年的星系。它是人类所知密度最高的星系，於直径只有一千光年的范围内（我们的银行河系直径约十万光年），包含了四百万颗星，中心和密度是我们的银河系100个一百万倍左右。假设你生活於M32中心的行星上，你会见到一个密布星光的夜光，光度比一百倍满月还要亮。科学家是由星星於该星系的活动，及其中心密度而推测的。此星系内之星星移动速度较其它一般星系每秒快了100公里。
据最新的研究声称，科学家认为黑洞可能是通往其他宇宙的虫洞。如果这一理论是正确的，将会有助于解释例如黑洞信息悖论等量子难题，不过批评家指出这也会产生新的问题，例如虫洞是怎么形成的等等。
黑洞是一种拥有强大引力的物体，任何物体——即便是光——在进入其事件边界之后都不能逃逸出来。根据爱因斯坦的广义相对论，黑洞可以由任何物质形成，只要能够坍缩到足够小的空间内。
霍金辐射
围绕一个虫洞旋转的物质，其方式和围绕黑洞的旋转的物质一样，因为这两种天体都以相同的方式扰乱了其周围的物质运动。
不过，也许有一种方法可以用来分辨这两种情况，那就是所谓的霍金辐射，只有黑洞才会辐射出这种粒子和光，而且可能有自己独特的能量频谱。不过这种辐射非常的微弱，非常可能被其他的辐射来源所湮没，例如大爆炸时期留下的宇宙微波背景辐射，所以实际观测这种辐射几乎不可能。
另一个可能的不同之处在于，虫洞没有黑洞的事件界限。这意味着物质可以进入虫洞，也可以再次回来。实际上，理论家称有一类虫洞会链回自己本身，也就是说这种虫洞并不通往另一个宇宙，而是转回到自身来。
勇敢者的游戏
这里并没有一个简单安全的测试方法。由于虫洞的详细情况不同，也许跌入之后数十亿年之后才能从里面出来。在某些情况下，即便我们宇宙中最古老的虫洞也没有时间带回任何东西。
看起来似乎只有一条探寻黑洞的途径，那就是——跳进去。这绝对是一个勇敢者的危险游戏，因为如果跳入的是一个黑洞，其中超强的重力场将会撕裂开我们身体的每一个原子，即便幸运的进入了一个虫洞，里面强大的力量仍然是致命的。!
假设你能幸存下来，虫洞也是不对称的，你会发现自己就在另一个宇宙的另一边。还没等你看清楚，这个虫洞也许就把你吸回到所出发的宇宙入口了。
悠悠球运动
“太空船也能做这样的悠悠球运动”Damour说，“如果使用自己的燃料，就能从虫洞的引力中逃逸”，然后探索另一边的宇宙。
不过也许得等上数十亿年才能再次见到你，因为在虫洞里面的穿行时间将会非常的漫长。这样的延迟使得在虫洞两边的有效通讯也变得不可能。不过小的虫洞也会有小的延迟。如果一个微小的虫洞可以被发现或者构建出来，其中的延迟也许会短到几秒钟，而且有可能达到双向的通讯。
奇异物质极客
黑洞最重要的属性就是有一个“有去无回”的临界点，不过现在我们还不能进行测试。不过，现在被认为是黑洞的天体，实际上是黑洞而不是虫洞的情况更有可能出现。有很多猜想中的黑洞形成方法，例如大质量星球的坍缩，不过现在仍然不清楚虫洞是怎么形成的。
虫洞很不一样，一般而言黑洞需一些奇异物质才能抱持稳定，而对于虫洞来说尚不知道是否存在这种奇异物质。
Solodukhin认为虫洞的形成方式和黑洞可能相差无几，都来自于坍缩的星球。物理学家一般都认为这一情境也许会产生黑洞，但是Solodukhin认为量子效应可能会阻止坍缩形成黑洞，而是转向形成虫洞
微观黑洞
Solodukhin称这一机制在更完整的物理学理论下将不可避免，这种统一了重力和量子的理论，是物理学界长久以来的梦想。如果这一理论是正确的，那么以往我们认为会形成黑洞的地方，就可能会形成虫洞。
也许我们有办法来测试这一猜想，一些科学家称未来的粒子加速器创造出的微观黑洞可以帮助解决这一难题。
这种小的微观黑洞有可能放射出可以计算的霍金辐射，这足以证明产生的是黑洞而不是虫洞。但是如果Solodukhin是正确的话，也许形成的会是一个围观的虫洞，那样的辐射就不可能被探测到。这样，你就能实际的判断出这到底是一个黑洞还是一个虫洞。
虫洞的另一个好处就在于，能够解决所谓的黑洞信息悖论。黑洞唯一能够放出的就是霍金辐射，现在还不清楚这些辐射波能够携带多少被吞噬物体的信息。
从理论上来说，虫洞要比黑洞好的多。因为一般的通讯问题，都不会在虫洞上碰到。由于虫洞没有什么事件界限，物体不需要转化成霍金辐射就能自动离开，所以不存在信息丢失的问题。
恒星被吞噬前发出尖叫
在一个遥远星系，天文学家观测到：一颗恒星在围绕一个特大质量黑洞运行时，由于过于接近贪婪的黑洞，终被黑洞撕碎吞噬。但是在这颗恒星被吞噬前，恒星释放闪光发出了它结束生命时的最后尖叫。这种尖叫声音慢慢地穿越整个星系，回荡着最后消失。
地球上的天文学家正好捕获到了这最后微弱的尖叫，并基于此绘制了星系中发出尖叫的所在位置。这些并不是科幻作品中的离奇情节，2007年12月，天文学家通过梳理“斯隆数字化巡天项目”(SloanDigitalSkySurvey)时发现了这一罕见生动的天文现象。他们将这项观测报告发表在5月份出版的《天体物理学杂志快报》上。
目前，研究小组仍监控这一“微弱的回音”，并且这是第一次发现此类事件。从事地外物理学研究的马克斯•普朗克协会研究主管斯蒂芬•科莫莎说，“详细观测该事件，将使天文学家更好地探测星系的不同区域。”
他们所发现的闪光回音穿过SDSSJ0952+2143星系，具体情况是这样的：一颗恒星在星系中心黑洞环绕运行，看似像迷途一样，最终在黑洞的引力作用下被撕碎。但是在恒星物质被吸入增长盘之前，恒星喷射出高能量射线束。科莫莎将这一突然喷发的光束比作将易燃物扔入营火灰烬中。
她在接受太空网记者采访时说，“想像一下，当营火差点熄灭时不会有太多的火光，因此你无法看清周围环境。在某种意义上，这就像正常星系的中心。如果你将几块木头扔到火中，它将立即燃烧起来，你可以看到清晰的周围环境。按照同样方式，在SDSSJ0952+2143星系中，我们观测一颗恒星被扔进一个黑洞中。就像将木块放入火堆一样。”正如营火照亮坐在树林背景的人们一样，放射线光束照亮了星系某个区域，仅仅只有巨大星系才能产生这种的延时效应。
科莫莎说，“星系的体积变得更大时，因此光线需要大量的时间穿过星系中心。当光线到达某个区域时，该区域的气体将临时地照耀发亮，然后将慢慢地熄灭。”
正常地星系内核很难被观测到，其原因是黑洞周围永久增长盘的气体和尘埃同时照亮了周围的黑洞。科莫莎说，“但是光线‘回音效应’使不同成分临时地发光，这是绘制星系内核组成的令人欣喜的一个方法。”
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