黑洞是什么神秘的东西

黑洞这种东西是约翰惠勒在上世纪70年代的时候提出来的概念，根据相对论里面的空间弯曲-引力等效理论演算出到一个极致的理论天体。基本理论是，当一个物体致密度（记得不是重量、不是体积、不是密度，是致密度，支撑力和密度的一种量化关系）够大的时候，该物体就会撑不住自身的万有引力，整体结构向心收缩，这种收缩同时改变物质的属性，从量子级别开始，典型的可观察的星体包括白矮星和中子星。

经过印度裔天体物理学家钱德拉赛卡的计算（这个参数叫做钱德拉赛卡极限），质量超过小于1.5个太阳重量的天体，在核燃料耗尽之后，会被自身引力引发向内坍缩到电子简并态（所有的原子结构被破坏，电子门被从原子核中拉出，整个星体相当于一个巨大的原子，中心是中子质子，外层是压在一起的电子）物质组成的星体，这种电子简并态物质的密度大概以每立方厘米成百吨级计算，这种形体叫做白矮星，因为带有强力电荷，因此伴有强烈的放射性，在射电望远镜中看来会相当明亮，而体积又大大减小，所以叫做白矮星。当质量在1.5-4倍太阳的恒星核燃料耗尽后，会被自身引力引发向心坍缩到中子简并态（概念参见上述电子简并态的解释）物质组成的星体，也就是说整个星体以前的组成物质的原子核彻底被挤在一堆，整个星体相当于一个巨型的中子，因此这种星体叫做中子星，中子星物质密度大概是每立方厘米百万吨级计算，也伴有强烈的辐射。

上述两种特殊星体因为其辐射和质量的特殊性，都是很容易观察到得。因为这两种星体因为密度大，因此引力很强，周围的物体都会被其引力场俘获，因此物理学家根据计算，当质量超过3倍太阳的恒星坍缩的时候，最终产生星体的引力就会足够大到连周围的光子也会被其引力场给俘获，也就是说周围的光线也会被它给吸进去，所以约翰惠勒起了个名字叫做black hole，黑洞。我们是没法直接对这种天体观察的，因为它不反光，吸收所有光线。但正是这种特性，我们可以用一些间接手段进行观察，例如观察其周围时空（光线）弯曲状况、发光物质流向状况等，天体物理学家称之为给黑洞“照明”。

要想解释清楚黑洞，你需要了解的概念应当包括：恒星演化、相对论引力学、量子力学、时空结构等等。有些初级的科普读物很有帮助，例如卡尔萨根的《宇宙》、约翰-皮尔-卢米涅的《黑洞》。这些都是很通俗易懂又包含全面的书籍。