為了研究太空中看不見的光線，美國宇航局研製發射了高能的天文觀察係統。在其發回的X射線宇宙照片中，天文學家發現了最驚人的一幕：那些人們認為已經湮滅了的星體，依然能放射出比太陽這樣的恒星體更為強烈的宇宙射線。這證明了長久以來人們的一個大膽設想：宇宙中確實存在著看不見的“黑洞”。
什麼是黑洞呢？要解釋這個問題，我們要先從萬有引力談起。
牛頓的萬有引力定律認為，地球和宇宙間的一切天體，都具有強大的相互吸引力，它們能牢牢地吸引住附近的一切物體。比如地球的引力吸引著地表的物質使之不能隨意地飛離地球；人們想要把人造衛星送上圍繞地球運行的軌道，至少要使發射的火箭有每秒鍾8千米的速度。如若不然，因為地球的引力，人造衛星就會被拉回地麵，我們稱這個速度為第一宇宙速度；如果我們要把一隻飛船送到火星上去，也就是說要讓飛船擺脫地球引力的控製，那麼發射的火箭就要把速度提到每秒11千米，這個速度叫做第二宇宙速度，又被稱為天體的表麵脫離速度。不同天體的表麵脫離速度也不同，這與質量關係密切。比如說，月球的質量比地球小，表麵脫離速度就比地球的表麵脫離速度小很多；而太陽的質量比地球大許多倍，表麵脫離速度就會相應大許多。
那麼，人們不禁又要問：有沒有可能在宇宙中有這樣一些天體，它們的表麵脫離速度能超過每秒30萬千米，比光速還要快？它自己的引力如此之大，以至於連它所發射的光都跑不出來？
1798年，法國天文學家拉普拉斯從牛頓力學出發，預言了宇宙中可能存在引力如此之大的大天體。他認為“宇宙中最明亮的天體，很可能我們根本就看不到它”。他大膽地假設說，如果有一個天體的密度或質量很大，達到了一個限度，這時它很可能是不可見的。因為光速也低於它的表麵脫離速度，也就是說光無法離開它而最終到達我們這裏。他的預測其實就是一種早期的黑洞理論。
近代以來，愛因斯坦發表了廣義相對論，越來越多的自然科學家從牛頓力學和廣義相對論出發，得出了類似結論，紛紛預言黑洞的存在。依據牛頓的萬有引力理論，科學家得出，一個球形的天體，一旦它的質量超過太陽質量的2倍，就可能引發“引力崩潰”。也就是說，它可能會向自己的中心引力坍縮，成為一個體積無限小、質量無限大的質點。依據愛因斯坦的廣義相對論，德國科學家史瓦西計算出了一個可能具備無窮大引力的天體半徑。他進一步闡述說，一個天體一旦半徑達到了這個大小，就很可能有無限大的引力，任何物質都不能從它那兒逃脫出來，隻能被它吸引進去。即便光線速度極快，也“難逃厄運”。這個有能力把一切吸引住的地方，人們無法看到它，因而稱之為黑洞。
當今科學家們更加確切地定義了黑洞，他們認為黑洞是廣義相對論能夠預言的一種特殊天體。這種天體具有一個封閉的邊界稱為“視界”，這是它最基本的特征。視界的封閉也是相對而言的，外界的物質和輻射可以進入視界，而視界內的一切都無法逃逸到外麵去。更簡單地說，黑洞不向外界發射和反射任何光線，人們根本沒辦法看到它，這就是黑洞之所以“黑”的原因；同時任何東西一旦進入其中，就再也出不來了。黑洞似乎永遠都處於饑餓的狀態，是個填不飽的“無底洞”，有人形象地把它叫做“星墳”。
人們已不再置疑是否有黑洞，那麼黑洞裏麵的情況又是如何呢？由於目前對黑洞還沒有直接的觀測依據，科學家們隻能從理論上推測。假如有一位無畏的科學家駕駛飛船向黑洞飛去，他最先感到的是巨大的吸引力。他要是從窗口望出去，就會看到一個平底鍋似的圓盤在周圍星光襯托下很顯眼。走得更近，遠方似乎有“地平線”，發出X射線，那似乎深不見底的黑洞便是被這“地平線”包圍著。光線在黑洞附近變形，成為一個光環。宇航員這時要返航已是不可能的了，雙腳受到的巨大引力使得他向黑洞中心飛去。他如同坐在刑具台上，頭和腳之間出現巨大的引力差，這巨大的引力差早在距“地平線”5000千米之外的地方就把他撕碎了。