“黑洞”一直以來都是天文學界很熱門的詞彙，也是天文學近幾十年來一直在研究的物件。關於黑洞，我們所知道的也越來越多，今年4月份，科學家甚至公佈了給黑洞成像的照片。那麼，問題來了，黑洞到底是什麼？
我們先給出答案，再來講述，黑洞其實是超大質量的恆星演化的結果，是一個天體，同時它還劇烈地彎曲了時空。這裡的超大質量恆星是指8倍以上太陽質量的恆星。
那具體是咋回事呢？今天，我們就來聊一聊：
萬有引力定律
要了解黑洞，就得了解黑洞的歷史。話說17世紀，近代科學之父牛頓在1687年發表了著作《自然哲學的數學原理》。
在這本書中，他詳細闡述了萬有引力定律，他認為萬物之間都有彼此吸引的力，這個力被稱為萬有引力，萬有引力與物體的質量成正比，與物體之間的距離成反比。
在這本書中，牛頓還提出了一個富有創意的思想實驗。他假設存在一種理想的大炮，如果大炮向前方開炮，那炮彈一般來說，就會是拋物線。（這裡補充一句，我們需要把地球是球狀，大地是曲面考慮進去。）
如果，讓炮彈再加速一點，加到大地向下的變化率正好等於炮彈向下運動的變化率，這個時候，炮彈就會繞著地球做運動。
當然，如果此時，你增加一下炮彈的速度，就能夠讓炮彈繞著地球軌道的形狀變得更大一點。
如果速度達到一定程度，炮彈就有可能擺脫地球的引力束縛，飛向遙遠的太空。
從這裡我們可以得出一個結論，一個物體到底能不能擺脫地球引力的束縛，實際上和物體的速度是有關的，而正好貼著地面飛行的速度，被我們稱為第一宇宙速度。能夠擺脫地球引力束縛的速度，被我們稱為第二宇宙速度。
黑洞到底是什麼？
這裡我們要說明一下，實際上不同的天體，它們的宇宙速度是不同的。所以，就有人在想，是不是存在著一種天體，它的第二宇宙速度遠遠超過光速。如果真有這樣的天體，那豈不是連光都跑不出來了？其實很早以前就有人在思考這樣的問題，而這個也就是最早黑洞的想象雛形。
到了1915年，愛因斯坦提出了廣義相對論，在這個理論當中有一個廣義相對論引力場方程。
這其實是一個極其複雜的方程，很難求解。愛因斯坦發表時就覺得一時半會沒有人能解得了這個方程。只是沒想到，才沒多久，在一站戰場上的史瓦西就得到了一個解。收到史瓦西的論文時，愛因斯坦是不太相信的。這是因為史瓦西對應的這個解，是一個不旋轉的黑洞，其次我們並沒有觀測到黑洞的存在。
當然，後來到了上世紀的60年代，科學家真的觀測到了黑洞的存在。
那黑洞真的就是牛頓理論中描述的那樣嗎？實際上，牛頓萬有引力定律一直都存在一個問題，那就是萬有引力的本質到底是什麼？
光為何無法擺脫黑洞？
同樣還是愛因斯坦的廣義相對論，他在這個理論當中提出，萬有引力的本質是時空的彎曲。我們所生活的世界其實是一個四維時空，三維的空間加上一維的時間。我們就地球和月亮舉例子，月球之所以會繞著地球轉，是因為地球彎曲了周圍的時空，月球只是沿著時空的“測地線”在運動，這裡的測地線可以理解成四維時空中的“直線”。
所以，並不存在“引力”，引力這個現象只是時空彎曲造成的。同樣的，光之所以擺脫不了黑洞的一個很大的原因，在於黑洞劇烈地扭曲了周圍的時空，當光沿著時空的測地線運動時，就會掉到黑洞當中。
所以，黑洞並不是主動要把光吸引過去的，而是因為它彎曲的時空，造成了周圍的物體沿著時空測地線運動時，只能掉入到黑洞當中。
我們來總結一下，黑洞能夠讓光都跑不出去，其實從牛頓力學的角度來看，黑洞的第二宇宙速度遠遠超過光速，因此光速無法擺脫黑洞的引力。但從相對論的角度來看，或者說從引力的本質來看，黑洞強烈地彎曲了周圍的時空，使得周圍的光沿著時空測地線運動時，必然要掉入到其中。