黑洞不是黑的”

霍金不願對惡疾低頭，甚至不願接受任何幫助。他最喜歡被視為科學家，然後是科普作家，最重要的是被視為正常人，擁有與其他人相同的慾望、幹勁、夢想與抱負。經過1967年的西雅圖之行後，霍金將研究的現象稱為“黑洞”，這個名稱得益於他的靈感。

他在奇點原理的數學運算中預言了一個過程，就是“大恆星的引力坍縮”。而“黑洞”比那種說法更簡潔有力，於是他將科學研究的術語統一起來，也引發了傳媒的想象力。受西雅圖的暑期班影響，他作為這個研究領域裡的開拓者，鞏固了在國際學術界的地位。

“黑洞”這個詞字面意思很簡單，但是要想象在太空中某處一個真實存在的黑洞則比較困難。可以想象有一個巨大的下水口，水盤旋著流入其中。任何東西一旦滑過這個下水口開始下傾的邊緣，對應黑洞當中所謂的“事件視界”就無法返回。因為黑洞是如此強有力，甚至連光都會被它們吞沒，也會將靠其太近的恆星撕裂，與此同時向太空中發出振盪波。

用更形象的比喻穿過“事件視界”跌落到黑洞內部，有點像乘獨木舟順著瀑布而下，在瀑布上游用力划槳是有可能逃脫掉下瀑布的命運，然而一旦到達瀑布邊緣，再怎麼努力也無法返回了。由此說明，越靠近黑洞引力越大，產生的力差將導致被吸入的物體沿著縱向被拉長，而橫向被擠瘦。

黑洞比科幻作家的任何異想天開都更怪異，但它們卻是已經被科學證明了的存在。科學界不僅較晚才意識到大質量恆星可在自己的引力作用下往恆星中心坍縮，而且在對坍塌後留下的天體和物質的行為的相關思考很遲緩。

早在1928年，天體物理學家錢德拉塞卡到英國劍橋向英國天文學家愛丁頓爵士學習。錢德拉塞卡意識到，不相容原理所能提供的排斥力有一個極限，就是恆星中的粒子最大速度差被相對論限制為光速。這意味著，恆星變得足夠緊緻之時，由不相容原理引起的排斥力就會比引力的作用小。他計算出一個大約為太陽質量1.4倍的冷的恆星，不能支援自身以抵抗自己的引力，這質量稱為“錢德拉塞卡極限”。

在此假設，一顆恆星的質量比“錢德拉塞卡極限”小，它最後會停止收縮，並變成一顆半徑為幾千英里和密度為每立方英寸幾百噸的“白矮星”。白矮星是由它物質中電子之間的不相容原理排斥力所支援的。第一顆被人類觀察到的白矮星是繞著夜空中最亮的恆星“天狼星”轉動的那一顆。

對於恆星還存在另一可能的終態，其極限質量大約也為太陽質量的1倍或2倍，但是其體積甚至比白矮星還小得多。這些恆星是由中子和質子之間，而不是電子之間的不相容原理排斥力所支援，所以它們被叫作中子星。它們的半徑只有10英里左右，密度為每立方英寸幾億噸。

在中子星被第一次預言時，並沒有任何方法去觀察它，很久以後它們才被觀察到。另一方面，質量比“錢德拉塞卡極限”還大的恆星在耗盡其燃料時，會出現一個很大的問題，就是在某種情形下，它們會爆炸或丟擲足夠的物質，使自己的質量減少到極限之下，以避免災難性的引力坍縮，不管恆星有多大，這總會發生。當時的愛丁頓認為，一顆恆星不可能坍縮成一點。

在1939年，愛因斯坦甚至寫了一篇論文斷言，因為物質只能有限度地被壓縮，所以恆星不能在自身引力作用下坍縮，而這一直覺判斷遭到了美國科學家的反對，他們指出許多恆星最終會坍縮，這種可能性給理論物理學帶來了問題。他們預見到坍縮的恆星轉變成的天體，也就是黑洞的許多性質。