什么是黑洞
宇宙中存在黑洞的说法由来已久，到目前为止，黑洞已经不是一个耸人听闻的现象，而已基本成为科学现实。
黑洞是爱因斯坦的广义相对论最著名的预测之一。在天文学上，“黑洞”指的是有很强引力场的天体，强引力场能让时空弯曲，即使是光也不能逃脱出来。
大体积恒星的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某点发出的光可朝任何方向沿直线射出，但恒星的半径越小，对周围的时空弯曲作用就越大，当半径小到一定程度的时候，朝某些角度出发的光因为弯曲就会返回至恒星表面。当半径小到一特定值（天文学上的史瓦西半径）时，即使是与表面垂直的光也都被俘获了。这时的恒星就变成了黑洞。
之所以说黑洞“黑”，是因为它就像是无底洞，任何物质掉进去，好像就永远不能再出来。黑洞中的光无法逃出，所以我们就不能直接观测到黑洞。
但我们能通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测和推测它的存在。
对现在所称的黑洞能追溯至两百多年前。
1 783年，剑桥的学者约翰·米歇尔在《伦敦皇家学会哲学学报》发表论文称，假设在地球表面点燃一颗向上发射的炮弹，受引力作用的影响，炮弹的速度会逐渐减慢，并最终停止再回落到地球上。但如果炮弹的初速度超过了某个临界值，它将永远不会停止并回落，而是继续向外运动。
这个临界速度称为逃逸速度。
地球的逃逸速度约为7英里／秒，太阳的逃逸速度约为100英里／秒。这两个速度都比我们假设的炮弹的速度大，但却比光速小多了。这说明引力对光的影响很小，光能没有任何困难地从地球或太阳逃逸。米歇尔由此推断，可能存在这样一颗恒星，质量足够大但尺度足够小，这样它的逃逸速度就比光速还大了，恒星表面发出的光就会被它的引力吸回去，所以我们看不到这颗恒星。但我们能从它的引力场作用到附近物体上的效应检测到它的存在。这就是我们现在称为黑洞的物体。但当时并没有命名为“黑洞”，直到1967年，美国物理学家约翰·惠勒提出“黑洞”这个称呼。
黑洞是如何形成的两百多年前，米歇尔推断有黑洞的存在，现在的科学也似乎承认了它的存在，那么，黑洞是怎样形成的呢？
像白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来。当恒星逐渐衰老的时候，它的热核反应逐渐耗尽了中心的氢燃料，因为中心燃料的逐渐减小，它就没有足够的力量承担外壳巨大的重量。所以，在外壳的重压之下，恒星的核心开始坍缩，变得体积小、密度大，以达到能力与压力的平衡。质量小的恒星主要演化为白矮星，质量较大的恒星则可能演化为中子星。据科学家的计算，中子星的总质量不能超过太阳的三倍，如果超过了这个值，就没有能力与自身的重力相抗衡，就会再次出现坍缩。
科学家猜想，物质将不可阻挡地向着中心点坍缩，直到成为一个体积趋向于零，而密度无限大的“点”。一旦恒星坍缩的半径小于史瓦西半径，巨大的引力就使光无法向外射出，且不断吸收周围的物质，这时，黑洞就诞生了。
与其他天体相比，黑洞显得比较神秘，这主要是因为它的“隐身术”。我们无法直接观测到它，它的内部结构等是科学家猜想出来的。那么，“黑洞是怎样将自己隐藏起来的呢？”答案就是——弯曲的空间。
众所周知，光是沿直线传播的。但根据广义相对论，空间会在引力场的作用下发生弯曲，虽然光仍然沿任意两点间的最短距离传播，但已不是用直线的形式，而是用曲线。通俗地说就是，光的本意是走直线，但受到巨大的引力作用，迫使它改变了初衷。
地球上的引力场是很小的，所以对光的弯曲的影响是微乎其微的。黑洞周围的引力场却是相当大的。被黑洞挡着的恒星的光，有一部分落入黑洞中消失，另一部分会通过弯曲的空间，绕过黑洞到达地球。
因此，我们能轻易地观察到黑洞背面的星空，这就让黑洞显得不存在了，这就是黑洞施展的隐身术。
因为黑洞的存在，发生了更为有趣的事情。有的恒星朝向地球发出的光能直接到达地球，而它们向其他方向发射的光也可能被附近黑洞的强引力折射到地球。所以，我们不仅能看到这些恒星的脸，还能看到它的侧面，甚至是后背。
大黑洞与小黑洞
黑洞有大小之分吗？当然有！那么大黑洞和小黑洞之间的关系是什么？最新的理论显示，大黑洞能“饲养’’小黑洞，这又是黑洞的一个奇特之处。
美国宇航局利用钱德拉x射线太空天文台以及地面光学望远镜得到韵最新数据显示，宇宙中质量最大和质量最小的黑洞的“进食方式”几乎是完全一样的，而且最大的黑洞用一种特殊的方式“饲养”着身边最小的黑洞。
这个新发现最初源于科学家对螺旋星系M8l的观测。螺旋星系M81距离地球约有1200万光年，它的中心地带有一个超级大的黑洞，质量是太阳质量的7千万倍，不断地产生能量与放射物。同时，黑洞还牵拉着它周围的气流高速向整个星系的中心聚集。
与之相对比的是较小的普通恒星黑洞，如果它的质量仅是太阳的10倍左右，那么它吸引进的“食物”就与超级黑洞有很大的差别。质量较小的黑洞不断吸收的是它周围恒星表层上的气体，从中得到所需的新物质。美国宇航局专家表示，宇宙中不同位置的大小不一的黑洞，所处的环境不同，食物的原料和来源也有很大差异，但它们的“进食方式”却是完全相同的。
不同位置的大、小黑洞的“进食方式”相同，那么相同位置的距离较近的大、小黑洞的“进食过程”有没有独特之处呢？科研小组用先进的观测设备和精确的理论模型，对螺旋星系M81中的黑洞与其他的普通恒星黑洞做了比较，结果显示，螺旋星系M81中的黑洞与它附件的黑洞“进食方式”极为相似，而且都产生相似的x射线、可见光线以及无线电光线。
科学家们的进一步研究得出结论：相同位置距离较近的大、小黑洞“进食”的时候，大黑洞会首先将物质吸收到周围，给小黑洞提供“进食”的机会。小黑洞先将大黑洞吸收到附近的物质表层的气体吸收，然后大黑洞将剩余的物质吸收。这样看来，大黑洞就像是饲养员饲养着它周围的小黑洞。科学家表示，位置相同的大、小黑洞之间的引力关系是这种进食方式的关键，但它们之间是不是还有更紧密的联系，目前还无法得知，只能对此作出一定的猜测。
爱因斯坦的相对论曾提出，大、小黑洞都具有相似的属性，而这些属性则可用来推测不同类型的黑洞。科学家这次在黑洞上的最新发现结果，应该说是对爱因斯坦相对论的有力印证。
黑洞与虫洞
最新的研究表明，黑洞可能是通往其他宇宙的虫洞。
假如这是正确的，那么将有助于解释黑洞信息悖论等这样的量子难题。但也有人认为这会产生新的问题，如虫洞的形成问题。
虫洞连接的是两个时空的弯曲通道。假如将宇宙想象成为一个二维的纸板，那么虫洞就是连接这两个纸板的小通道，也就是说，虫洞连接的是一个也有恒星、星系等天体的另一个宇宙。
事实上，黑洞是一种存在于四维空间的现象，也可以说，黑洞是连接三维空间与四维空间的通道（当然不是说要去思维空间，就一定要通过黑洞）。我们通过对黑洞的深入研究，很可能会找到克服四维空间的办法。如果真是这样的话，瓦普跳跃飞行就可成为现实了。
科学家对宇宙的研究很多是建立在推测和假设之上的，对于黑洞，科学家们也提出了设想：宇宙中既然存在黑洞，那一定也存在着白洞。科学家还认为，黑洞能用强大的引力场将任何物质都吸进去，那么白洞就能将这些东西吐出来；黑洞与白洞是连在一起的，黑洞将物质吸进去，物质经过一个奇异点（压力无限大的一个点）之后，就到达了白洞的“管辖范围”，被白洞吐出来，最后到达另一个宇宙。
至今，白洞仍只是相对论预言的一种天体，还没有发现白洞存在的直接证据。
那么，疑问就出现了，如果白洞是存在的，我们为什么没有观测到过呢？
欧洲俄勒冈大学的物理学家对这个疑问给出了解释。这个解释也让大家进一步了解了黑洞的形成原因。
这个解释首先涉及“虫洞”的形成过程，想象将一个保龄球放在一张被拉伸了的红色纸板中心，因为受到引力的作用，纸板出现上翘，然后将保龄球用力向下挤压，最后会发现保龄球越来越小，纸片上也会相应形成一个越来越深的洞。保龄球被挤压到消失的时候，虫洞就形成了。如果根据爱因斯坦总结的“镜子宇宙”原理推测，将上述的纸板倒过来，形成的就是白洞。
物理学家史蒂芬·霍金也曾对白洞和黑洞作出过解释。他说，当一个“白洞”和一个“黑洞”与它们周围的环境达到热平衡时，它们吸收和放射的能量是等量的，所以极有可能将黑洞倒置过来，就是一直在寻找的白洞。
俄勒冈大学的物理学家认为，宇宙中很有可能存在着白洞。黑洞会随着时间的推移而慢慢消失，消失时会以“霍金辐射”的形式释放物质，但白洞消失的时候则不会吸收或释放任何物质。因此，白洞一般不会单独存在于空的空间中，并在一些辐射物内爆炸。这就使得我们无法观测到白洞，但白洞是真实存在的。
