黑洞（英文：Black Hole）是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，使得视界内的逃逸速度大于光速。故而，“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。
1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到了爱因斯坦场方程的一个真空解，这个解表明，如果一个静态球对称星体实际半径小于一个定值，其周围会产生奇异的现象，即存在一个界面——“视界”，一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这个定值称作史瓦西半径，这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。
首先，黑洞并不是传统意义上的“洞”，也不是某种看不见的巨大天体，黑洞的本质是一个“奇点”以及包裹着这个奇点的“事件视界”，奇点和它的视界范围是一个整体，因为黑洞周围的视界本身就是因为奇点的诞生随之出现的一种现象。
“奇点”，就是整个黑洞的中心，一般情况下，黑洞都是由大质量恒星演化来的，整个恒星的物质被压缩，成一个无限小的点，所以在这个点上的物质密度高到无法想象，在奇点附近人类的一切物理定律都会失效！虽然我们都说“奇点”是一个“点”，但是从物理学的角度来看，“奇点”也可能是某种二维或者一维的状态，对于人类来说，关于奇点的一切都充满了神秘色彩。
我们常说的黑洞，其实指的是包裹着奇点的视界，视界指的就是黑洞的边界，任何物质或者能量进入这个边界后，就再也无法离开这个范围。某种意义上来说，黑洞和“洞”有些相似，黑洞的本质是引力，因为奇点的密度特别高，产生了强大的引力，引力的强度就连光都无法逃脱，而引力本质是“时空弯曲”，奇点产生的时空曲率高到了某种我们无法理解程度，光线和辐射进入黑洞后就没有办法离开，所以黑洞不反射光，我们也就没有办法直接观察黑洞。
引力是弯曲的“时空”，时空指的是时间和空间，在引力的影响下时间和空间都会发生“弯曲”，空间弯曲产生的影响就是物体会被引力源吸引，必须付出更多的能力来提升速度才能离开引力的束缚，时间弯曲产生的影响就是“钟慢效应”，引力越强大的地方时间的流速会更慢一些。
一般来说，黑洞是质量比较高的恒星在崩溃时形成的。恒星的质量很高，体积也很庞大，但是恒星不可能一直保持稳定状态，当恒星内核中的氢被消耗太多，无法保持稳定时，恒星就会快速演化，发生超新星爆发，根据质量不同恒星的内核会演化为“中子星”和“夸克星”或者是“黑洞”。
当恒星内核的核聚变燃料耗尽后，核聚变中止，没有热辐射产生的压力影响后，恒星内核中的物质会向内部坍塌，因为中心的物质密度更高，产生的引力更强，外围的物质向着内部坍塌压缩，不断的挤压会导致物质的密度更高，恒星整体的质量越高，产生的黑洞就越大，当然也有一些恒星死亡后质量差一点点不够变成黑洞，但是也不会演变成白矮星，这个状态下诞生的天体被称为“中子星”，整个星球就是一颗被压缩出来的巨大原子核。
黑洞也不是永恒存在的，随着时间的推移，黑洞也会慢慢的“蒸发”掉，在黑洞死亡时，会发生剧烈的爆炸，甚至是喷洒出大量的物质，被黑洞吸收的物质和能量携带的信息会在黑洞死亡时被释放出来。霍金认为，黑洞也在不断的根据量子理论丢失质量，这种现象被称为“霍金辐射”。
对于科学家来说，黑洞最重要的并不是它的种种特点，而是内部的“奇点”，因为人类的物理定律会在奇点附近失效，这代表我们现在的理论还不够完善，可是因为事件视界的存在，我们永远无法观察黑洞内部的奇点，也无法观察黑洞内部扭曲的时空以什么样的状态存在。
但是，科学家认为，宇宙的某处可能存在着“裸奇点”，这种奇点没有被“事件视界”包裹，物质可以进入这个奇点的引力范围，也可以从这个奇点附近离开，如果找到这样的奇点，人类就可以直接观察奇点附近的现象，这很可能会让我们的理论更加完善，解决很多难题。
但是人类一直没有找到裸奇点，虽然理论上允许存在这样的奇点，但是有很多人认为，宇宙本身并不想让人类观察到奇点，物理学诺奖得主彭罗斯的“宇宙监察假设”认为，没诞生一个奇点就会诞生出一个事件视界，这个事件视界会阻止智慧生物观察奇点，因为物理定律会在奇点附近失效，宇宙本身阻止人类观察奇点，是因为物理定律在监督着奇点，防止所有的定律失效。
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