爱因斯坦的广义相对论与黑洞有何关系？

广义相对论是爱因斯坦在1915年提出的用于描述引力的理论，其中最重要的是引力场方程。通过解这个方程，可以推导出很多未知的现象和天体。

就在广义相对论提出一个月后，史瓦西从引力场方程中得到了第一个精确解。根据史瓦西解，宇宙中可能存在一种可以把光也束缚住的绝对黑暗天体，这就是后来所说的黑洞。

黑洞的引力非常极端，它能让空间发生弯曲到使得光无法逃脱的程度，所以黑洞本身无法直接观测到。由于黑洞的表面把时空分隔开来，我们无法观测到黑洞的内部，所以黑洞的表面又被称为事件视界。根据黑洞的表面逃逸速度刚好就是光速，可以推导出黑洞的半径（又称史瓦西半径）：

可以看到，黑洞的半径只取决于质量，质量越大，黑洞半径也会越大。

长久以来，天文学家一直在寻找黑洞的踪迹。但由于黑洞的特殊属性，天文望远镜无法直接观测到黑洞，只能找到一些间接的证据。天文学家注意到，宇宙中的某些恒星会环绕看不见的致密天体运动，并且还有相应的电磁波辐射出来。通过理论计算和实际观测，天文学家可以间接地推测出黑洞的存在。另外，几年前探测到的双黑洞合并产生的引力波也能证实黑洞的存在。

不过，天文学家也没有放弃对黑洞进行成像。虽然黑洞本身不可见，但它们在吞噬物质时会在周围形成明亮的吸积盘。通过拍摄这种发光结构，可以让位于中心的看不见黑洞的轮廓显示出来，这样就能确定黑洞的存在。

为了拍摄到黑洞的轮廓，需要口径相当于地球直径的射电望远镜。虽然人类目前无法制造出如此庞大的望远镜，但通过干涉技术，可以实现等效口径达到地球直径的射电望远镜。基于此，天文学家终于拍摄到5500万光年外的超大质量黑洞的阴影，从而直接证明黑洞的存在，此时距离黑洞预言已经过去了100多年。