黑洞是怎么形成的
    黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去，黑洞就变得像真空吸尘器一样．
    亦可以简单理解：通常恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻相互碰撞，发生裂变、聚变。由于恒星质量很大，裂变与聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于裂变与聚变，氢原子内部结构最终发生改变，破裂并组成新的元素——氦元素。接着，氦原子也参与裂变与聚变，改变结构，生成锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定不能参与裂变或聚变，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。

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。
    根据科学家计算一个物体要有每秒种7。9公里的速度就可以不被地球的引力拉回到地面而在空中绕着地球转圈子了。这个速度叫第一宇宙速度。如果要想完全摆脱地球引力的束缚到别的行星上去至少要有11。2km/s的速度这个速度叫第二宇宙速度。也可以叫逃脱速度。这个结果是按照地球的质量和半径的大小算出来的。就是说一个物体要从地面上逃脱出去起码要有这么大的速度。可是对于别的天体来说从它们的表面上逃脱出去所需要的速度就不一定也是这么大了。一个天体的质量越是大半径越是小要摆脱它的引力就越困难从它上面逃脱所需要的速度也就越大。

按照这个道理我们就可以这样来想:可能有这么一种天体它的质量很大，而半径又很小使得从它上面逃脱的速度达到了光的速度那么大。也就是说这个天体的引力强极了连每秒钟三十万公里的光都被它的引力拉住，跑不出来了。既然这个天体的光跑不出来我们然谈就看不见它所以它就是黑的了。光是宇宙中跑得最快的，任何物质运动的速度都不可能超过光速。既然光不能从这种天体上跑出来当然任何别的物质也就休想跑出来。一切东西只要被吸了进去，就不能再出来，就象掉进了无底洞这样一种天体，人们就把它叫做黑洞。
    我们知道，太阳现在的半径是七十万公里。假如它变成一个黑洞半径就大大缩小。缩到多少?只能有三公里。地球就更可怜了它现在半径是六千多公里。假如变成黑洞，半径就缩小到只有几毫米。那里会有这么大的压缩机，能把太阳 地球缩小的这么!这简直象《天方夜谭》里的神话故事黑洞这东西实在太离奇古怪了。但是，上面说的这些可不是凭空想象出来的而是根据严格的科学理论出来的。原来黑洞也是由晚年的恒星变成的象质量比较小的恒星到了晚年，会变成白矮星；质量比较大的会形成中子星。现在我们再加一句质量更大的恒星到了晚年，最后就会变成黑洞。所以，总结起来说白矮星 中子星和黑洞就是晚年恒星的三种变化结果。
    现在白矮星已经找到了，中子星也找到了，黑洞找到没有?也应该找到的。主要因为黑洞是黑的，要找到它们实在是很困难。特别是那些单个的黑洞，我们现在简直毫无办法。有一种情况下的黑洞比较有希望找到，那就是双星里的黑洞。

双星就是两颗互相饶着转的恒星。虽然我们看不见黑洞，但却能从那颗看的见的恒星的运动路线分析出来。这是什么道理呢?因为双星中的每一个星都是沿着椭圆形路线运动的而单颗的恒星不是这样运动。如果我们看到天空中有颗恒星在沿椭圆形路线运动却看不到它的'同伴'那就值得仔细研究了。我们可以把那颗星走的椭圆的大小，走完一圈用的时间，都测量出来。有了这些，就可以算出来那个看不见的'同伴'的质量有多大。如果算出来质量很大，超过中子星能有的质量，那就可以进一步证明它是个黑洞了。
    在天鹅星座，有一对双星，名叫天鹅座X-1。这对双星中，一颗是看见的亮星另一颗却看不见。根据那可亮星的运动路线。可以算出来它的'同伴'的质量很大至少有太阳质量的五倍。这么大的质量是任何中子星都不可能有的。当然，除这些以外还有别的证据。所以基本上可以肯定，天鹅座X-1中那个看不见的天体就是一个黑洞。这是人类找到的第一个黑洞。
    另外还发现有几对双星的特征也跟天鹅座X-1很相似，它们里面也有可能有黑洞。科学家正对它们作进一步的研究。“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来！黑洞的理论看法
    黑洞不再是个单纯的理论上的推断， 作为一种真实存在的可信度越来越高。科学家们在着手于星空中寻找黑洞的同时， 开始了对黑洞的形成机理的研究。

自古以来， 天文学家们就致力于星体的一生的研究。恒星最初是由作为星际物质浮游于宇宙中的尘埃聚集而成的。太阳就是一个典型， 它的内部发生着由氢原子核结合成氦原子核的聚变， 那里的温度高达数千万度， 但是太阳的表面温度却只有六千度左右， 这样的状态最稳定， 恒星在该状态下能够维持数十亿年。
    最终核聚变将从中心部向外扩展， 恒星开始膨胀， 成为很明亮但温度却不那么高的状态， 这就是红巨星。
    在这个变化过程中， 巨星内部的氦开始凝缩， 凝缩产生的能量又使温度再次升高， 当蓄积的能量超过极限时， 就会发生大的爆炸， 在发出光的同时恒星缩小， 这就是新星。从字义上看新星似乎是新的星， 其实不然， 它来自略带陈旧感的红巨星， 是老龄之星。最终， 星体中心部的氦原子核进一步凝缩成铁原子之类的低能量物质。

新星在引力作用下进一步塌缩， 成为中心处具有相当高温度的白矮星．在经典理论中， 白矮星就是恒星一生的终结， 随着核物理学的发展， 科学家们发现还能进一步形成中子星。
    具有一定质量的恒星将成为密度很高的白矮星， 之后星体由于自重进一步塌缩， 使得原子全部被压碎， 核外电子与原子核里的质子相结合变成了中子， 整个星体成为只有中子的原子核的集合……可以说此时星体本身就是一个巨大的原子核。
    中子星的密度大约是每立方厘米1012 克。一块方糖大小的物质重达一百万吨， 相当于好几艘当今世界上超级油轮的运力。如果中子星再进一步塌缩， 其密度再增大一千倍、一万倍……时， 就将成为黑洞。
    但是， 最近的研究成果表明， 恒星的一生并不一定都按照上述的过程进行。质量小于太阳的8 倍的恒星， 其能量在宇宙中散失后， 成为白矮星然后冷却下去。质量在太阳的8 倍以上、20 (或30) 倍以下的恒星， 即使是在新星爆发后， 仍然具有很大的能量， 它将经过长期的演化最终成为中子星， 但是还不具备更强的塌缩能力。
    研究表明， 中子星的半径多在10 公里左右。大于该范围的星最后将变成黑洞， 成为吸收一切物质的宇宙之洞。但是， 对于上述根据天体初期的质量去预测它的晚期的方法， 存在着不同的观点 (很多人认为初始质量为太阳的2—3 倍的恒星也有可能变成黑洞) ， 因此我们还不能断言哪一种方法是绝对可以信赖的。宇宙学的研究之难， 由此可以略见一般。