宇宙中有许多神秘的现象，科学家们一直试图找到答案。虽然看起来人类的科技很先进，但对宇宙来说还是不值一提。
说到宇宙中最神秘的东西，很多人的脑海里应该都是黑洞的图像。以前，人类只知道宇宙中有行星、恒星、星系，却不知道黑洞是什么。自从宇宙中发现黑洞的存在，人类就特别感兴趣。当我们了解黑洞的时候，我们会觉得黑洞很神秘，很吸引人。
那么黑洞到底是什么？黑洞之所以叫黑洞，是因为它是一个完全不反射光的黑体。一般来说，黑洞其实是指存在于外层宇宙空的天体，其密度无限大，温度无限大，时间空曲率无限大。最重要的是黑洞内部有强大的吸力。据说任何接近它的东西都会被一扫而光，无论是恒星、行星还是其他。
据科学家统计，黑洞占宇宙总质量的90%。可以说黑洞在宇宙中非常普遍。而我们人类无法用肉眼直接观测到黑洞的存在，只能通过现有的天体物理手段进行计算和监测。
按理说，任何吸收其他物质的东西都应该扩大自己的体积，但根据科学家的观察，黑洞并不是这样。况且我们对黑洞了解甚少，所以黑洞就成了一种神秘的存在。
起初，黑洞出现在广义相对论中。当时没有人相信黑洞真的存在。后来随着宇宙中黑洞的逐渐发现，黑洞被证明是真实存在的。
黑洞是如何被发现的？18世纪末，首次提出了“黑洞”的概念，但当时称之为“暗星”，而不是“黑洞”。它的起源是由英国物理学家约翰·米歇尔和法国数学家拉普拉斯提出的，他们声称宇宙中存在一个天体，其引力强大到连光都无法从其周围逃逸。
随后爱因斯坦在1915年发表了广义相对论，德国天文学家卡尔·史瓦西根据广义相对论中的引力场方程计算出，如果一个具有一定质量的球形天体在一定范围内坍缩，其引力场将强大到任何东西，包括光，都无法从中逃逸。这个具体的范围就是史瓦西半径，但是当时很多科学家都没有想到我们现实世界中会有比史瓦西半径更小的天体。
随后在1967年，普林斯顿大学物理学教授约翰·惠勒将这种“引力完全坍缩的天体”命名为“黑洞”。然后在1964年，我们人类在蓝色超巨星中发现了天鹅座X-1，根据它的轨道推算出它有一颗看不见的伴星。然而，当时对于这种质量极大但不可见的天体是否是黑洞存在很大争议。
20世纪90年代，天文学家测量到天鹅座X-1中的隐形伴星质量达到了太阳的14.8倍。除了黑洞，不可能解释如此巨大的不可见天体的存在。
直到2019年4月10日，全球科学家合作的“视界望远镜”项目发布了第一张黑洞照片，才证实了黑洞的存在。然而，实际上黑洞是完全“不可见”的，EHT观测到的只是黑洞周围发光的星际物质，即吸积盘或喷流。
在现代广义相对论中，黑洞是宇宙中密度极高、活跃的小天体空。那么黑洞是如何形成的呢？简单来说，黑洞是足够质量的恒星在核聚变反应的燃料耗尽并死亡后，发生引力坍缩而形成的。
众所周知，恒星最初只含有氢，但由于其内部氢原子会一直进行裂变和聚变，而且恒星的质量非常大，内部裂变和聚变过程中产生的能量足以抗衡恒星的引力，维持恒星结构的稳定。而且由于裂变和聚变，氢原子的内部结构也会发生变化，断裂，形成其他新元素，直至形成铁。之后恒星就会坍缩，由于铁元素相对稳定，不能参与裂变或聚变，只能存在于恒星内部，导致恒星内部没有足够的能量与大质量恒星的引力相抗衡，从而导致恒星坍缩，最终形成黑洞。
当恒星逐渐衰老时，热核反应会耗尽中心的燃料，中心产生的能量变少，导致强度不足以承受外壳的质量，于是在外壳的压力下，核心就会开始坍缩，直到最后形成一个体积无限小、密度无限大的恒星，一旦其半径缩小到小于史瓦西半径，就诞生了一个“黑洞”。
总而言之，黑洞是一种曲率大到光无法从其活动视界逃逸的天体。因此，黑洞是宇宙中最迷人的天体之一，但也是最难以捉摸的。
那为什么要研究黑洞？其实黑洞并不能直接给人类带来什么，但是如果我们人类不去发现它，不去研究它，那么我们当然也不会掌握高等物理，进而实现时间旅行。可以说，一个领域的每一次发现，其实都是在拓宽我们的认知。比如我们人类从微小的原子研究浩瀚的宇宙。
而且物理学家沉迷于黑洞，主要是因为在研究黑洞的过程中，可以实现一个很棒的想法——广义相对论和量子力学结合的可能性。
