黑洞的形成
跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由质量大于太阳质量20倍的恒星演化而来的.
当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢）,由中心产生的能量已经不多了.这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量.所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡.
质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星.而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量.如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩.
这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积很小、密度趋向很大.而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了.
除星体的终结可能产生黑洞外,还有一种特殊的黑洞——量子黑洞.这种黑洞很特殊,其史瓦西半径很小很小,能达到十的负二十几次方米,比一个原子还要小.与平常的黑洞不同,它并不是由很大质量的星体塌缩而形成的,而是原子塌缩而成的,因此只有一种条件下才会创造量子黑洞——大爆炸.在宇宙创生初期,巨大的温度和压力将单个原子或原子团压缩成为许多量子黑洞.而这种黑洞几乎是不可能观测到或找到的,它目前只存在于理论中.
黑洞名称的提出
黑洞这一术语是不久以前才出现的.它是1969年美国科学家约翰·惠勒为形象描述至少可回溯到200年前的这个思想时所杜撰的名字.那时候,共有两种光理论：一种是牛顿赞成的光的微粒说；另一种是光的波动说.我们现在知道,实际上这两者都是正确的.由于量子力学的波粒二象性,光既可认为是波,也可认为是粒子.在光的波动说中,不清楚光对引力如何响应.但是如果光是由粒子组成的,人们可以预料,它们正如同炮弹、火箭和行星那样受引力的影响.起先人们以为,光粒子无限快地运动,所以引力不可能使之慢下来,但是罗麦关于光速度有限的发现表明引力对之可有重要效应.
1783年,剑桥的学监约翰·米歇尔在这个假定的基础上,在《伦敦皇家学会哲学学报》上发表了一篇文章.他指出,一个质量足够大并足够紧致的恒星会有如此强大的引力场,以致于连光线都不能逃逸——任何从恒星表面发出的光,还没到达远处即会被恒星的引力吸引回来.米歇尔暗示,可能存在大量这样的恒星,虽然会由于从它们那里发出的光不会到达我们这儿而使我们不能看到它们,但我们仍然可以感到它们的引力的吸引作用.这正是我们现在称为黑洞的物体.它是名符其实的——在空间中的黑的空洞.几年之后,法国科学家拉普拉斯侯爵显然独自提出和米歇尔类似的观念.非常有趣的是,拉普拉斯只将此观点纳入他的《世界系统》一书的第一版和第二版中,而在以后的版本中将其删去,可能他认为这是一个愚蠢的观念.（此外,光的微粒说在19世纪变得不时髦了；似乎一切都可以以波动理论来解释,而按照波动理论,不清楚光究竟是否受到引力的影响.）
事实上,因为光速是固定的,所以,在牛顿引力论中将光类似炮弹那样处理实在很不协调.（从地面发射上天的炮弹由于引力而减速,最后停止上升并折回地面；然而,一个光子必须以不变的速度继续向上,那么牛顿引力对于光如何发生影响呢?）直到1915年爱因斯坦提出广义相对论之前,一直没有关于引力如何影响光的协调的理论.甚至又过了很长时间,这个理论对大质量恒星的含意才被理解.
为了理解黑洞是如何形成的,我们首先需要理解一个恒星的生命周期.起初,大量的气体（大部分为氢）受自身的引力吸引,而开始向自身坍缩而形成恒星.当它收缩时,气体原子相互越来越频繁地以越来越大的速度碰撞——气体的温度上升.最后,气体变得如此之热,以至于当氢原子碰撞时,它们不再弹开而是聚合形成氦.如同一个受控氢弹爆炸,反应中释放出来的热使得恒星发光.这增添的热又使气体的压力升高,直到它足以平衡引力的吸引,这时气体停止收缩.这有一点像气球——内部气压试图使气球膨胀,橡皮的张力试图使气球缩小,它们之间存在一个平衡.从核反应发出的热和引力吸引的平衡,使恒星在很长时间内维持这种平衡.然而,最终恒星会耗尽了它的氢和其他核燃料.貌似大谬,其实不然的是,恒星初始的燃料越多,它则燃尽得越快.这是因为恒星的质量越大,它就必须越热才足以抵抗引力.而它越热,它的燃料就被用得越快.我们的太阳大概足够再燃烧50多亿年,但是质量更大的恒星可以在1亿年这么短的时间内用尽其燃料,这个时间尺度比宇宙的年龄短得多了.当恒星耗尽了燃料,它开始变冷并开始收缩.随后发生的情况只有等到本世纪20年代末才初次被人们理解
