1．正確的認識黑洞
黑洞
“黑洞”很容易讓人望文生義地想象成一個“大黑窟窿”，其實不然。所謂“黑洞”，就是這樣一種天體：它的引力場是如此之強，就連光也不能逃脫出來。
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。我們無法通過光的反射來觀察它，隻能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞。雖然這麼說，但黑洞還是有它的邊界，既“事件視界”。據猜測，黑洞是死亡恒星的剩餘物，是在特殊的大質量超巨星坍塌收縮時產生的。另外，黑洞必須是一顆質量大於錢德拉塞卡極限的恒星演化到末期而形成的，質量小於錢德拉塞卡極限的恒星是無法形成黑洞的。
黑洞其實也是個星球，隻不過它的密度非常非常大，靠近它的物體都被它的引力所約束，不管用多大的速度都無法脫離。對於地球來說，以第二宇宙速度，11．2km/s，來飛行就可以逃離地球，但是對於黑洞來說，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以連光都跑不出來，於是射進去的光沒有反射回來，我們的眼睛就看不到任何東西，隻是黑色一片。
根據廣義相對論，引力場將使時空彎曲。當恒星的體積很大時，它的引力場對時空幾乎沒什麼影響，從恒星表麵上某一點發的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半徑越小，它對周圍的時空彎曲作用就越大，朝某些角度發出的光就將沿彎曲空間返回恒星表麵。等恒星的半徑小到一特定值，天文學上叫“史瓦西半徑”時，就連垂直表麵發射的光都被捕獲了。到這時，恒星就變成了黑洞。說它“黑”，是指它就像宇宙中的無底洞，任何物質一旦掉進去，“似乎”就再不能逃出。實際上黑洞真正是“隱形”的，等一會兒我們會講到。
那麼，黑洞是怎樣形成的呢？其實，跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由恒星演化而來的。
我們曾經比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當一顆恒星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料——氫，由中心產生的能量已經不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，直到最後形成體積小、密度大的星體，重新有能力與壓力平衡。
質量小一些的恒星主要演化成白矮星，質量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據科學家的計算，中子星的總質量不能大於三倍太陽的質量。如果超過了這個值，那麼將再沒有什麼力能與自身重力相抗衡了，從而引發另一次大坍縮。
這次，根據科學家的猜想，物質將不可阻擋地向著中心點進軍，直至成為一個體積趨於零、密度趨向無限大的“點”。而當它的半徑一旦收縮到一定程度，正象我們上麵介紹的那樣，巨大的引力就使得即使光也無法向外射出，從而切斷了恒星與外界的一切聯係——“黑洞”誕生了。
與別的天體相比，黑洞是顯得太特殊了。例如，黑洞有“隱身術”，人們無法直接觀察到它，連科學家都隻能對它內部結構提出各種猜想。那麼，黑洞是怎麼把自己隱藏起來的呢？答案就是——彎曲的空間。我們都知道，光是沿直線傳播的。這是一個最基本的常識。可是根據廣義相對論，空間會在引力場作用下彎曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經不是直線，而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，隻不過強大的引力把它拉得偏離了原來的方向。
在地球上，由於引力場作用很小，這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍，空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恒星發出的光，雖然有一部分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以，我們可以毫不費力地觀察到黑洞背麵的星空，就像黑洞不存在一樣，這就是黑洞的隱身術。
更有趣的是，有些恒星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球，它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞的強引力折射而能到達地球。這樣我們不僅能看見這顆恒星的“臉”，還同時看到它的側麵、甚至後背！
“黑洞”無疑是本世紀最具有挑戰性、也最讓人激動的天文學說之一。許多科學家正在為揭開它的神秘麵紗而辛勤工作著，新的理論也不斷地提出。不過，這些當代天體物理學的最新成果不是在這裏三言兩語能說清楚的。有興趣的朋友可以去參考專門的論著。
根據愛因斯坦的能量與質量守恒定律。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恒定律，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。
黑洞會發出耀眼的光芒，體積會縮小，甚至會爆炸。當英國物理學家史迪芬·霍金於1974年做此語言時，整個科學界為之震動。黑洞曾被認為是宇宙最終的沉澱所：沒有什麼可以逃出黑洞，它們吞噬了氣體和星體，質量增大，因而洞的體積隻會增大。
霍金的理論是受靈感支配的思維的飛躍，他結合了廣義相對論和量子理論。他發現黑洞周圍的引力場釋放出能量，同時消耗黑洞的能量和質量。當黑洞的質量越來越小時，它的溫度會越來越高。這樣，當黑洞損失質量時，它的溫度和發射率增加，因而它的質量損失得更快。這種“霍金輻射”對大多數黑洞來說可以忽略不計，而小黑洞則以極高的速度輻射能量，直到黑洞的爆炸。
所有的黑洞都會蒸發，隻不過大的黑洞沸騰得較慢，它們的輻射非常微弱，因此另人難以覺察。但是隨著黑洞逐漸變小，這個過程會加速，以至最終失控。黑洞委瑣時，引力並也會變陡，產生更多的逃逸粒子，從黑洞中掠奪的能量和質量也就越多。黑洞委瑣的越來越快，促使蒸發的速度變得越來越快，周圍的光環變得更亮、更熱，當溫度達到10～15℃時，黑洞就會在爆炸中毀滅。
2．黑洞是宇宙掠奪者
如果將宇宙比做一個無邊無際的浴盆，那麼黑洞就是這個超級浴盆的下水道。它那巨大無比的引力，形成了一個極強的旋渦，任何靠近它的物質都會被統統吸進去。黑洞猶如一個神秘的監獄，它將所有的東西牢牢囚禁在裏麵，甚至連光線也無法逃脫。黑洞就像一個永遠吃不飽的魔鬼，它不斷地吞噬物質，將它們壓碎，自己則慢慢地長大。
實際上，將宇宙比做一個浴盆是很恰當的。對於一個微小物體來講，水管是一個房間的浴盆通向其他房間浴盆的惟一通道。而黑洞則是我們的宇宙與理論上可能存在的無數其他宇宙間聯係的惟一路徑。任何物理定律在黑洞中都全部失效，質量也非物質化。黑洞的邊緣是個有去無回的界限，物質在被吸入時會發射出極強的X射線，如同臨終前發出的絕望哀歎。也正是這絕望哀歎才使我們“看見”黑洞。