黑洞中隱匿著巨大的引力場，這種引力大到任何東西，甚至連光，都難逃黑洞的手掌心。黑洞不讓任何其邊界以內的任何事物被外界看見，這就是這種物體被稱為“黑洞”的緣故。我們無法透過光的反射來觀察它，只能透過受其影響的周圍物體來間接瞭解黑洞。據猜測，黑洞是死亡恆星或爆炸氣團的剩餘物，是在特殊的大質量超巨星坍塌收縮時產生的。
因為黑洞是不可見的，所以有人一直置疑，黑洞是否真的存在。如果真的存在，它們到底在哪裡？
黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程；恆星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止，被壓縮成一個密實的星球。但在黑洞情況下，由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去，中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末，剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。任何靠近它的物體都會被它吸進去，黑洞就變得像真空吸塵器一樣
為了理解黑洞的動力學和理解它們是怎樣使內部的所有事物逃不出邊界，我們需要討論廣義相對論。廣義相對論是愛因斯坦建立的引力學說，適用於行星、恆星，也適用於黑洞。愛因斯坦在1916年提出來的這一學說，說明空間和時間是怎樣因大質量物體的存在而發生畸變。簡言之，廣義相對論說物質彎曲了空間，而空間的彎曲又反過來影響穿越空間的物體的運動。
讓我們看一看愛因斯坦的模型是怎樣工作的。首先，考慮時間（空間的三維是長、寬、高）是現實世界中的第四維（雖然難於在平常的三個方向之外再畫出一個方向，但我們可以盡力去想象）。其次，考慮時空是一張巨大的繃緊了的體操表演用的彈簧床的床面。
愛因斯坦的學說認為質量使時空彎曲。我們不妨在彈簧床的床面上放一塊大石頭來說明這一情景：石頭的重量使得繃緊了的床面稍微下沉了一些，雖然彈簧床面基本上仍舊是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在彈簧床中央放置更多的石塊，則將產生更大的效果，使床面下沉得更多。事實上，石頭越多，彈簧床面彎曲得越厲害。
同樣的道理，宇宙中的大質量物體會使宇宙結構發生畸變。正如10塊石頭比1塊石頭使彈簧床面彎曲得更厲害一樣，質量比太陽大得多的天體比等於或小於一個太陽質量的天體使空間彎曲得厲害得多。
如果一個網球在一張繃緊了的平坦的彈簧床上滾動，它將沿直線前進。反之，如果它經過一個下凹的地方 ，則它的路徑呈弧形。同理，天體穿行時空的平坦區域時繼續沿直線前進，而那些穿越彎曲區域的天體將沿彎曲的軌跡前進。
現在再來看看黑洞對於其周圍的時空區域的影響。設想在彈簧床面上放置一塊質量非常大的石頭代表密度極大的黑洞。自然，石頭將大大地影響床面，不僅會使其表面彎曲下陷，還可能使床面發生斷裂。類似的情形同樣可以宇宙出現，若宇宙中存在黑洞，則該處的宇宙結構將被撕裂。這種時空結構的破裂叫做時空的奇異性或奇點。
現在我們來看看為什麼任何東西都不能從黑洞逃逸出去。正如一個滾過彈簧床面的網球，會掉進大石頭形成的深洞一樣，一個經過黑洞的物體也會被其引力陷阱所捕獲。而且，若要挽救運氣不佳的物體需要無窮大的能量。
我們已經說過，沒有任何能進入黑洞而再逃離它的東西。但科學家認為黑洞會緩慢地釋放其能量。著名的英國物理學家霍金在1974年證明黑洞有一個不為零的溫度，有一個比其周圍環境要高一些的溫度。依照物理學原理，一切比其周圍溫度高的物體都要釋放出熱量，同樣黑洞也不例外。一個黑洞會持續幾百萬萬億年散發能量，黑洞釋放能量稱為：霍金輻射。黑洞散盡所有能量就會消失。
處於時間與空間之間的黑洞，使時間放慢腳步，使空間變得有彈性，同時吞進所有經過它的一切。1969年，美國物理學家約翰 阿提 惠勒將這種貪得無厭的空間命名為“黑洞”。
我們都知道因為黑洞不能反射光，所以看不見。在我們的腦海中黑洞可能是遙遠而又漆黑的。但英國著名物理學家霍金認為黑洞並不如大多數人想象中那樣黑。透過科學家的觀測，黑洞周圍存在輻射，而且很可能來自於黑洞，也就是說，黑洞可能並沒有想象中那樣黑。
霍金還指出，黑洞產生的同時，實粒子就會相應成對出現。其中一個實粒子會被吸進黑洞中，另一個則會逃逸，一束逃逸的實粒子看起來就像光子一樣。對觀察者而言，看到逃逸的實粒子就感覺是看到來自黑洞中的射線一樣。
所以，引用霍金的話就是“黑洞並沒有想象中的那樣黑”，它實際上還發散出大量的光子。
根據愛因斯坦的能量與質量守恆定律。當物體失去能量時，同時也會失去質量。黑洞同樣遵從能量與質量守恆定律，當黑洞失去能量時，黑洞也就不存在了。霍金預言，黑洞消失的一瞬間會產生劇烈的爆炸，釋放出的能量相當於數百萬顆氫彈的能量。
但你不要滿懷期望地抬起頭，以為會看到一場煙花表演。事實上，黑洞爆炸後，釋放的能量非常大，很有可能對身體是有害的。而且，能量釋放的時間也非常長，有的會超過100億至200億年，比我們宇宙的歷史還長，而徹底散盡能量則需要數萬億年的時間
黑洞就是一顆至少比太陽大10倍的恆星，在它生命剩下的10%裡，它會逐漸變的更熱（就會釋放出更多的能量來）。由於自身的質量過大，就會產生很大的引力來；因此恆星只有靠自身的核聚變來產生能量用來平衡它自身的引力。但是在自身的能量用完後，自身的引力就成主導的力量，又沒有什麼力與它相抗衡就導致了這類恆星本身的崩潰，產生更為徹底的坍縮（當恆星質量比較小時，坍縮就沒有那麼徹底。像太陽那樣大小的恆星只會成為一顆白矮星，大到8倍以上的就會變成中子星），從而變成一個重力和引力無限大的點。任何物質都將被吸進去。
又由於本身引力很大，甚至連宇宙中最快的光都不逃脫不了。所以，光不被反射，我們就看不到了。因此，就叫做黑洞。
像黑洞這種暗物質，在宇宙大概佔了總質量的90%。它們包括白矮星/黑矮星（就是白矮星完全冷卻，但是這大概需要大約1億年的時間）/中子星/黑洞/宇宙弦（它就是宇宙空間中的褶皺，科學家估計那裡沒有任何生命）等
暗物質的作用很大，它能夠依附在星系或星系團。從而來控制宇宙的擴張的速度。如果暗物質超過99%的話，所以的物質都將重新會到一點。因此，暗物質又稱宇宙膠。
1916年廣義相對論出現不久，卡爾.史瓦西（Karl Schwarzchild）就求出了用以描述時空的愛因斯坦方程的一個十分有用的解。該解作為時空的一種可能的形狀，可以用來描述一個球對稱的、不帶電、無自旋的物體（可能也可用於近似描述如地球和太陽等緩慢自旋的物體）之外的引力場。其原理就和當你想研究地表之外的牛頓引力而將地球視為質點一樣。
這個解很象一個“公制”。它和將畢達哥拉斯公式加以歸納以給出平面上線段長度一樣，此“公制”可以作為獲取時空中曲線段“長度”的公式。物體沿時間（“時間的座標軸”）運動的曲線的長度如果用此公式計算，就恰是該運動物體所經歷的時間。公式的最終形式取決於你選擇用來描述事物的座標系。公式可以因座標不同而變形，但象時空彎曲這樣的物理量卻不會受影響。史瓦西用座標的術語表述了它的“公制”概念：在距離物體很遠的地方，近似於一個帶有一條用以表示時間的附加t軸的球座標，另一個座標r用作該處的球座標半徑；而更遠的地方，它只給出物體的距離。
然而當球座標很小的時候，這個解開始變得奇怪起來。在r=0的中心處有一個“奇點”，那裡的時空彎曲是無限的；圍繞該點的區域內，球座標的負方向實際成為時間（而非空間）的方向。任何處於這個範圍內的事物，包括光，都會為潮汐力扯碎並被強迫墜向奇點。這個區域被一個史瓦西座標消失的面與宇宙的其他部分分離開來。當然該處的時空彎曲沒有任何問題（這個球面半徑被稱作史瓦西半徑，稍後就會發現史瓦西座標並未消失。它是一個人為的座標，這個問題有點象定義北極點的經度時所遇到的問題。史瓦西半徑的物理意義不在於該處的座標問題，而在於其內的方向變為時間方向這一事實）。
當時的人們並未為此擔心，因為所有已知的物體的密度都達不到使這個內部區域擴大到物體之外的程度，即對於所有已知情況，史瓦西解的這個奇怪部分都不適用。阿瑟.斯坦雷.愛丁頓（Arthur Stanley Eddington）曾考慮過一顆死亡的恆星坍塌後可能達到這個密度，但從審美的角度出發不太愉快地將其拋棄了，並人為應該有新的理論補充進來。1939年歐文海默（Oppenheimer）和施內德（Snyder）最終嚴肅地提出比太陽質量稍大幾倍的恆星在其宣告的末期可能會坍縮到這種狀態。
一旦一顆恆星的坍縮超過史瓦西座標消失的球面（稱為不帶電、無自旋物體史瓦西半徑或“視界”）它就不可避免地繼續坍縮下去。同你無法停住時間的車輪一樣，它將一直坍縮至奇點。沒有任何進入那個區域的東西可以倖免，至少在這個簡單的例子中是如此。視界是一個有去無回的轉折點。
1971年約翰.阿奇貝爾德.威勒（John Archibald Wheeler）命名這樣的事物為“黑洞”，因為光無法從中逃 逸。基於許多證據，天文學家有許多他們認為可能是黑洞的候選天體（其證據是：它們的巨大質量可以從其 對其他物體的相互作用中得到；並且有時它們會發出X射線，這被認為是正在墜入其中的物質發出的）。但 我們這裡所講述的黑洞的性質純屬理論，它們基於廣義相對論――一個目前尚被證明為正確的理論。
黑洞中隱匿著巨大的引力場，這種引力大到任何東西，甚至連光，都難逃黑洞的手掌心。黑洞不讓任何其邊界以內的任何事物被外界看見，這就是這種物體被稱為“黑洞”的緣故。我們無法透過光的反射來觀察它，只能透過受其影響的周圍物體來間接瞭解黑洞。據猜測，黑洞是死亡恆星或爆炸氣團的剩餘物，是在特殊的大質量超巨星坍塌收縮時產生的。
因為黑洞是不可見的，所以有人一直置疑，黑洞是否真的存在。如果真的存在，它們到底在哪裡？
黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程；恆星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止，被壓縮成一個密實的星球。但在黑洞情況下，由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去，中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末，剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。任何靠近它的物體都會被它吸進去，黑洞就變得像真空吸塵器一樣
為了理解黑洞的動力學和理解它們是怎樣使內部的所有事物逃不出邊界，我們需要討論廣義相對論。廣義相對論是愛因斯坦建立的引力學說，適用於行星、恆星，也適用於黑洞。愛因斯坦在1916年提出來的這一學說，說明空間和時間是怎樣因大質量物體的存在而發生畸變。簡言之，廣義相對論說物質彎曲了空間，而空間的彎曲又反過來影響穿越空間的物體的運動。
讓我們看一看愛因斯坦的模型是怎樣工作的。首先，考慮時間（空間的三維是長、寬、高）是現實世界中的第四維（雖然難於在平常的三個方向之外再畫出一個方向，但我們可以盡力去想象）。其次，考慮時空是一張巨大的繃緊了的體操表演用的彈簧床的床面。
愛因斯坦的學說認為質量使時空彎曲。我們不妨在彈簧床的床面上放一塊大石頭來說明這一情景：石頭的重量使得繃緊了的床面稍微下沉了一些，雖然彈簧床面基本上仍舊是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在彈簧床中央放置更多的石塊，則將產生更大的效果，使床面下沉得更多。事實上，石頭越多，彈簧床面彎曲得越厲害。
同樣的道理，宇宙中的大質量物體會使宇宙結構發生畸變。正如10塊石頭比1塊石頭使彈簧床面彎曲得更厲害一樣，質量比太陽大得多的天體比等於或小於一個太陽質量的天體使空間彎曲得厲害得多。
如果一個網球在一張繃緊了的平坦的彈簧床上滾動，它將沿直線前進。反之，如果它經過一個下凹的地方 ，則它的路徑呈弧形。同理，天體穿行時空的平坦區域時繼續沿直線前進，而那些穿越彎曲區域的天體將沿彎曲的軌跡前進。
現在再來看看黑洞對於其周圍的時空區域的影響。設想在彈簧床面上放置一塊質量非常大的石頭代表密度極大的黑洞。自然，石頭將大大地影響床面，不僅會使其表面彎曲下陷，還可能使床面發生斷裂。類似的情形同樣可以宇宙出現，若宇宙中存在黑洞，則該處的宇宙結構將被撕裂。這種時空結構的破裂叫做時空的奇異性或奇點。
現在我們來看看為什麼任何東西都不能從黑洞逃逸出去。正如一個滾過彈簧床面的網球，會掉進大石頭形成的深洞一樣，一個經過黑洞的物體也會被其引力陷阱所捕獲。而且，若要挽救運氣不佳的物體需要無窮大的能量。
我們已經說過，沒有任何能進入黑洞而再逃離它的東西。但科學家認為黑洞會緩慢地釋放其能量。著名的英國物理學家霍金在1974年證明黑洞有一個不為零的溫度，有一個比其周圍環境要高一些的溫度。依照物理學原理，一切比其周圍溫度高的物體都要釋放出熱量，同樣黑洞也不例外。一個黑洞會持續幾百萬萬億年散發能量，黑洞釋放能量稱為：霍金輻射。黑洞散盡所有能量就會消失。
處於時間與空間之間的黑洞，使時間放慢腳步，使空間變得有彈性，同時吞進所有經過它的一切。1969年，美國物理學家約翰 阿提 惠勒將這種貪得無厭的空間命名為“黑洞”。
我們都知道因為黑洞不能反射光，所以看不見。在我們的腦海中黑洞可能是遙遠而又漆黑的。但英國著名物理學家霍金認為黑洞並不如大多數人想象中那樣黑。透過科學家的觀測，黑洞周圍存在輻射，而且很可能來自於黑洞，也就是說，黑洞可能並沒有想象中那樣黑。
霍金還指出，黑洞產生的同時，實粒子就會相應成對出現。其中一個實粒子會被吸進黑洞中，另一個則會逃逸，一束逃逸的實粒子看起來就像光子一樣。對觀察者而言，看到逃逸的實粒子就感覺是看到來自黑洞中的射線一樣。
所以，引用霍金的話就是“黑洞並沒有想象中的那樣黑”，它實際上還發散出大量的光子。
根據愛因斯坦的能量與質量守恆定律。當物體失去能量時，同時也會失去質量。黑洞同樣遵從能量與質量守恆定律，當黑洞失去能量時，黑洞也就不存在了。霍金預言，黑洞消失的一瞬間會產生劇烈的爆炸，釋放出的能量相當於數百萬顆氫彈的能量。
但你不要滿懷期望地抬起頭，以為會看到一場煙花表演。事實上，黑洞爆炸後，釋放的能量非常大，很有可能對身體是有害的。而且，能量釋放的時間也非常長，有的會超過100億至200億年，比我們宇宙的歷史還長，而徹底散盡能量則需要數萬億年的時間
黑洞就是一顆至少比太陽大10倍的恆星，在它生命剩下的10%裡，它會逐漸變的更熱（就會釋放出更多的能量來）。由於自身的質量過大，就會產生很大的引力來；因此恆星只有靠自身的核聚變來產生能量用來平衡它自身的引力。但是在自身的能量用完後，自身的引力就成主導的力量，又沒有什麼力與它相抗衡就導致了這類恆星本身的崩潰，產生更為徹底的坍縮（當恆星質量比較小時，坍縮就沒有那麼徹底。像太陽那樣大小的恆星只會成為一顆白矮星，大到8倍以上的就會變成中子星），從而變成一個重力和引力無限大的點。任何物質都將被吸進去。
又由於本身引力很大，甚至連宇宙中最快的光都不逃脫不了。所以，光不被反射，我們就看不到了。因此，就叫做黑洞。
像黑洞這種暗物質，在宇宙大概佔了總質量的90%。它們包括白矮星/黑矮星（就是白矮星完全冷卻，但是這大概需要大約1億年的時間）/中子星/黑洞/宇宙弦（它就是宇宙空間中的褶皺，科學家估計那裡沒有任何生命）等
暗物質的作用很大，它能夠依附在星系或星系團。從而來控制宇宙的擴張的速度。如果暗物質超過99%的話，所以的物質都將重新會到一點。因此，暗物質又稱宇宙膠。
1916年廣義相對論出現不久，卡爾.史瓦西（Karl Schwarzchild）就求出了用以描述時空的愛因斯坦方程的一個十分有用的解。該解作為時空的一種可能的形狀，可以用來描述一個球對稱的、不帶電、無自旋的物體（可能也可用於近似描述如地球和太陽等緩慢自旋的物體）之外的引力場。其原理就和當你想研究地表之外的牛頓引力而將地球視為質點一樣。
這個解很象一個“公制”。它和將畢達哥拉斯公式加以歸納以給出平面上線段長度一樣，此“公制”可以作為獲取時空中曲線段“長度”的公式。物體沿時間（“時間的座標軸”）運動的曲線的長度如果用此公式計算，就恰是該運動物體所經歷的時間。公式的最終形式取決於你選擇用來描述事物的座標系。公式可以因座標不同而變形，但象時空彎曲這樣的物理量卻不會受影響。史瓦西用座標的術語表述了它的“公制”概念：在距離物體很遠的地方，近似於一個帶有一條用以表示時間的附加t軸的球座標，另一個座標r用作該處的球座標半徑；而更遠的地方，它只給出物體的距離。
然而當球座標很小的時候，這個解開始變得奇怪起來。在r=0的中心處有一個“奇點”，那裡的時空彎曲是無限的；圍繞該點的區域內，球座標的負方向實際成為時間（而非空間）的方向。任何處於這個範圍內的事物，包括光，都會為潮汐力扯碎並被強迫墜向奇點。這個區域被一個史瓦西座標消失的面與宇宙的其他部分分離開來。當然該處的時空彎曲沒有任何問題（這個球面半徑被稱作史瓦西半徑，稍後就會發現史瓦西座標並未消失。它是一個人為的座標，這個問題有點象定義北極點的經度時所遇到的問題。史瓦西半徑的物理意義不在於該處的座標問題，而在於其內的方向變為時間方向這一事實）。
當時的人們並未為此擔心，因為所有已知的物體的密度都達不到使這個內部區域擴大到物體之外的程度，即對於所有已知情況，史瓦西解的這個奇怪部分都不適用。阿瑟.斯坦雷.愛丁頓（Arthur Stanley Eddington）曾考慮過一顆死亡的恆星坍塌後可能達到這個密度，但從審美的角度出發不太愉快地將其拋棄了，並人為應該有新的理論補充進來。1939年歐文海默（Oppenheimer）和施內德（Snyder）最終嚴肅地提出比太陽質量稍大幾倍的恆星在其宣告的末期可能會坍縮到這種狀態。
一旦一顆恆星的坍縮超過史瓦西座標消失的球面（稱為不帶電、無自旋物體史瓦西半徑或“視界”）它就不可避免地繼續坍縮下去。同你無法停住時間的車輪一樣，它將一直坍縮至奇點。沒有任何進入那個區域的東西可以倖免，至少在這個簡單的例子中是如此。視界是一個有去無回的轉折點。
1971年約翰.阿奇貝爾德.威勒（John Archibald Wheeler）命名這樣的事物為“黑洞”，因為光無法從中逃 逸。基於許多證據，天文學家有許多他們認為可能是黑洞的候選天體（其證據是：它們的巨大質量可以從其 對其他物體的相互作用中得到；並且有時它們會發出X射線，這被認為是正在墜入其中的物質發出的）。但 我們這裡所講述的黑洞的性質純屬理論，它們基於廣義相對論――一個目前尚被證明為正確的理論。