黑洞是如何形成的？
一切结论都应来源于对资料的充分把握。和宇宙比较起来，人类的认识太贫乏了。所以目前对宇宙现象的深层思考只能是假想、猜想，对黑洞也是这样。黑洞形成之谜恒星是个气体球，由于温度很高，所以恒星对外辐射的压力很大。这种辐射压力与恒星上物质间的引力达到了平衡。这样的恒星是稳定的。目前太阳正处在这样一个平衡状态，因此太阳目前是很稳定的。但是值得指出，恒星的核燃料总有一天会耗尽。这一天到来之际，就是恒星死亡之时。恒星的能量得不到补充，温度就要下降。由于温度下降，辐射压力再也抵抗不了恒星的引力作用，恒星就会不断收缩，这种在自身引力作用下的收缩称为坍缩。牛顿的万有引力定律告诉我们，引力与质量成正比，与距离的平方成反比。由于坍缩，恒星的半径就要变小，引力增大，从而坍缩得就会更厉害。
恒星被压得越来越小，密度越来越大，坍缩的速度会变得越来越快。到了最后瞬间，整颗恒星的温度剧烈上升，可达到摄氏一亿度。于是引起了一阵阵激烈的爆炸。这就是所谓的超新星大爆发。恒星被撕成碎片，成亿吨的微粒被抛向太空，发出异常明亮的光芒。在巨大恒星的急剧死亡中，那些大于三倍太阳质量的超新星残骸又会无限地坍缩下去。在强大的引力下，恒星的直径越挤越小，甚至会一下子把几百万公里直径的恒星压成了一个“点”，我们把这个点称为“奇点”。在围绕着这个点的某个范围内，引力无限大，任何东西靠近它都会被它吞掉，连光线也逃不出它的“魔掌”。也就是说，在这个范围内引力已经大到连光线也要弯折，光线再也不能从这个范围内发射出去，或者说逃逸出去。恒星终于在我们的视界中消失——黑洞形成了。这个光线不能逃逸的范围，称为“黑洞表面”，也叫作“视界”。黑洞是非常小的，要是质量像地球那么大，它的直径还不到两厘米；天文学家还相信，除了由于引力坍缩而形成的黑洞以外，还存在着一种巨型黑洞，它们可能在许多星系中潜伏着。成千上万颗恒星相互挤压碰撞，形成了巨大的坍缩天体——巨黑洞。
黑洞可能将宇宙天体全部吸掉吗？
一厢情愿也好，实事求是也好，黑洞现象还在发生着，人类对此只能坐观其变，对其结果却无能为力。但宇宙的事情又有多少是我们能等到结果的呢？黑洞吸收天体之谜黑洞就像宇宙中的一个无底深渊，物质一旦掉进去，就再也逃不出来。根据我们熟悉的“矛盾”的观点，科学家们大胆地猜想到：宇宙中会不会也同时存在一种物质只出不进的“泉”呢？并给它取了个同黑洞相反的名字，叫“白洞”。科学家们猜想：白洞也有一个与黑洞类似的封闭的边界，但与黑洞不同的是，白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动，而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。形象地说，白洞好像一个不断向外喷射物质和能量的源泉，它向外界提供物质和能量，却不吸收外部的物质和能量。白洞到目前为止，还仅仅是科学家的猜想，还没有观察到任何能表明白洞可能存在的证据。
在理论研究上也还没有重大突破。不过，最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论，即：“白洞”很可能就是“黑洞”本身！也就是说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质，就像一个巨大的时空隧道。科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论，能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。要彻底弄清楚黑洞和白洞的奥秘，现在还为时过早。但是，科学家们每前进一点，所取得的成绩都让人激动不已。我们相信，打开宇宙之谜大门的钥匙就藏在黑洞和白洞神秘的身后。对于黑洞之间是否能将宇宙天体全部吸掉这一问题，有人说：不可能被全部吸掉。理由如下：1.经观测，在太阳系边界地区有一白洞，周边有不少不同区域的星际物质，可能是由于黑洞的吸浮物的吐出。2.宇宙的原子、分子等在不断进行分裂，爆炸，永远不停止产生新物质。3.黑洞的吸力也是有限定的，如果它无限地吸下去，它的体积也会增大的，体积大了，吸力就小了，从而会达成一种平衡的。
黑洞会蒸发吗？
霍金是当代最伟大的科学家，他的探索和发现一直站在现代科学的前沿。但他也不知道黑洞蒸发会有什么结果。我们当然也只能等着瞧了。黑洞蒸发之谜黑洞是宇宙中最奇特和神秘的天体，是超强引力源，时空的扭曲者，其超强引力使得连宇宙中跑得最快的光都会被它拉住，而逃不出它的“魔掌”，它是在时间和空间中形成的“洞”。它在不断地吸积着周围的物质，质量增加，它是空中的“强盗”，光子的“牢笼”。它贪得无厌，永不停息地吞噬着周围的一切，这就是黑洞的经典图象。然而在1974年，史蒂芬·霍金发现了黑洞的蒸发现象，从而改变了黑洞的经典图象：黑洞已不是完全“黑”的，也不单纯是个“洞”，它既可以通过吸积物质使质量增加，也可以向外发射物质，而使质量减小。在量子力学里，真空并不意味着没有任何场、粒子或能量。
量子真空是一种能量为最低的状态，它只是被称作“真空”而已，实际上能量为零的状态是不存在的。时间和能量的测不准原理解释了为什么真空不空。由于质量与能量的等价性，真空中的能量涨落就可以导致基本粒子的生成。1928年，保罗·狄拉克发现，每一种基本粒子都有一种对应的反粒子，二者质量相同，其他性质呈“镜像”对称。两者相遇，就会相互湮灭，将质量转化为能量。因此，一个粒子和它的反粒子就表示相当于它的静质量的两倍的能量，反过来，一定的能量也可以被看作是一对正反粒子。于是，由于能量涨落而躁动的量子真空就成了所谓“狄拉克海”，其中遍布着自发出现而又很快湮没的正反粒子对。在不存在任何力的量子真空里，粒子对不断地产生和消灭，所以平均而言，就没有任何粒子或反粒子真正产生或是消灭。
由于这些粒子瞬时存在而不能被直接观测到，所以被称为虚粒子（可以是虚光子、虚电子、虚质子等）。其实虚粒子和实粒子并没有本质的区别，只是虚粒子没有足够的能量，存在的时间极短如果它能从外界获得能量，就可以存在足够长的时间而升格为实粒子。设想，有一电场，作用在真空上。当一对正负电子在真空中出现时，它们就会被电场沿相反的方向分离。如果电场足够强，它们就会分离的足够远，以致于不能再相互碰撞和湮灭。这时的虚粒子就成为实粒子，这时的真空就被称为是极化的。但是，真空是不容易被极化的，需要有很高的能量密度才能使虚粒子对分离和实粒子出现。而产生极化所需的能量的形式并不重要，它们可以是电能、磁能、热能、引力能等。测不准原理告诉我们，真空中到处存在着虚粒子的海洋。这种紧张的量子行为的虚粒子海洋同样也出现在黑洞事件视界周围的空间区域。由于所有形式的能量都等价于质量，所以我们当然会想到引力能也会被自发地转变成粒子。
霍金发现，对于微黑洞来说，量子真空会被它周围的强引力场所极化（这一点是至关重要的），在狄拉克海里，虚粒子对在不断产生和消失，一个粒子和它的反粒子会分离一段很短的时间，于是就有四种可能性：两个伙伴重新相遇，并相互湮灭（过程Ⅰ）；反粒子被黑洞捕获，而正粒子在外部世界显形（过程Ⅱ）；正粒子被捕获而反粒子逃出（过程Ⅲ）；双双落入黑洞（过程Ⅳ）。霍金计算了这些过程发生的几率，结果发现过程Ⅱ最为常见。由于有倾向地捕获反粒子，黑洞自发地损失了能量，也就是损失了质量。由于微黑洞的尺度与基本粒子相当，能量的“跃迁”可能足以使粒子运动一段大于视界半径的距离，其结果就是粒子逃出，在外部观测者看来，黑洞在蒸发，即发出粒子流。其实粒子并没有真的跳过视界“墙”，而是从一个由测不准原理短暂地打通的“遂道”穿过。这样的过程反反复复在黑洞视界的周围发生，从而，形成一股不断的辐射流，黑洞发光了。霍金的计算表明，黑洞的蒸发辐射具有黑体的所有特征。它赋予了黑洞一个真实的，在整个视界上同一的，直接由视界处的引力场强度来决定的温度。对史瓦西黑洞来说，温度与质量成反比。质量与太阳一样的黑洞，其温度是微不足道的，开氏（即绝对零度以上）十的负七次方度。不是零，但小的可怜；黑洞并不是完全的黑，但一点也不亮。很遗憾，这样低温的辐射实在太微弱了，是不可能在实验室中探测出来的。霍金的计算还有一个重要发现：黑洞的质量越小，温度越高，辐射也越强。显然，蒸发只有对微型黑洞来说才有特别的影响，而微型黑洞的温度是很高的。
在黑洞中，质量越大的黑洞，温度越低，蒸发得越慢；质量越小的黑洞，温度越高，蒸发得也越快。对于微黑洞来说，温度非常之高，可达千万开甚至上亿开，随着蒸发的加剧，质量丢失的很快，温度会迅猛地上升，随着温度上升的加快，质量丢失的就更厉害，这中过程会以疯狂的形式演变，最终黑洞被摧毁，以猛烈的爆发而告终，所有粒子都得到了大赦（对巨型黑洞来说发射粒子的过程十分缓慢，相当于蒸发；而对微黑洞来说，发射粒子的过程十分迅猛，相当于爆发）。对于星系中心的巨型黑洞来说，其蒸发的过程将远远超出宇宙的年龄，假定宇宙有足够长的寿命，并且不回缩，那么这类黑洞最终也还是要蒸发掉。不过这类黑洞目前还是吸积远大于蒸发，以吸积为主。只有当宇宙后来的温度降到比这类黑洞的温度还低时，它们才开始以蒸发为主。然而这个过程太慢长了，等到它们开始蒸发，也将远远超出宇宙的年龄，而它们要蒸发完毕，大约要十的九十九次方年！黑洞蒸发的最后结果目前还不得而知。也许有人会认为视界消失后会留下一个裸露的中心奇点，但这是经典的看法，可能是错误的。如果它由辐射自己的质量而完全蒸发掉，应该说时空就会成为平直。
