大家知道，霍金在3月14日去世了，这个日子正是爱因斯坦诞辰的日子。霍金研究了一生的黑洞到底是什么？
谈到黑洞，首先必须说爱因斯坦。
根据这个方程，德国天文学家史瓦西通过计算，得到了引力场方程的一个解。
宇宙中究竟有没有黑洞呢？人们开始了一个世纪的寻找，直到今天人们依然把黑洞的存在定性为“可能”。
那么霍金又做了什么呢？
霍金对这个解又进行了一些尝试，在爱因斯坦广义相对论基础之上又引入了量子场论，并通过量子场论的分析，对黑洞的性质又进行了更加详细的描述。比如霍金提出了奇点理论、黑洞蒸发理论、证明了黑洞面积定理等等。霍金的数学功底非常强，他的理论都是通过完美的数学表达式得到的结果。但到目前为止，以上的理论还只是推测。黑洞是否真的存在，人们还处于怀疑阶段。霍金也因此没有获得诺贝尔奖。
首先，黑洞质量非常大，以至于连跑的最快的物体--光都无法逃逸。为了理解“逃逸”这个概念，我们从比较经典的例子出发，讨论一下宇宙速度。
牛顿曾经说：一个炮弹在地面发射，如果速度比较慢，就会落回到地面。如果速度达到一定值，就不会落地，而是环绕地球运动。这个速度称为第一宇宙速度，它的大小是7.9千米/秒。如果这个速度继续增大到11.2千米/秒，物体就再也不会回到地球，而是逃逸到无穷远处，这个速度也就被称之为逃逸速度。
在经典物理里，逃逸速度与星球质量和半径有关：
其中G是万有引力常数， M是星球的质量，R是星球的半径。
我们会发现，如果星球的质量M越来越大，而星球的半径R越来越小，逃逸速度V就会增大。如果这个速度增大到光速c，那么任何物体都无法逃脱星球的引力了。
于是，我们利用公式
得到
这个就被称之为史瓦西半径。也就是说，如果一个星球半径小于史瓦西半径，就连光也逃不出去。
大家注意：以上过程是一个类比过程，这个方程最终是从广义相对论得到的。虽然看起来史瓦西半径公式和逃逸速度公式一样，但他们的含义是不同的。
如果我们把地球质量
黑洞最引人入胜的地方是它会造成强烈的时空弯曲。时空弯曲的概念不太好理解，我们从一个简单的例子来说明：
假如有一个引力很大的天体构成了黑洞，那么它的外界有一个圆圈：视界，其半径大小就是史瓦西半径。
假设有一个人A逐渐接近视界，在视界之外还是有机会逃逸的，但一旦进入视界，即使速度为光速，也无法逃离黑洞，最终会撞向黑洞的中心点：奇点。
当这个人匀速接近黑洞，A认为自己在匀速直线运动。如果在遥远处有一个人B观察，他的感觉却与A不同：而在B看来，A的速度越来越慢。最终当A接近视界边缘的时候，B就会发现A静止不动了。在B看来A永远都不会进入视界，而是会成为一座在视界边缘的丰碑。
这就是引力造成的时间变慢效应：距离黑洞越近，时间越慢。
不仅仅是黑洞，大质量物体都会造成周围的时间变慢，大家应该看过一部科幻电影《星际穿越》的一个场景：几个宇航员到一个星球仅仅停留几小时，而在外围空间轨道等待他们的宇航员却在飞船上呆了20多年。
但是A自己看来，他是可以进入视界的。而且当A进入视界之后，就在也出不来了，因为即便他以光速运动，也无法从视界逃逸。视界内的所有现象都和视界外无关，视界内的任何信息都无法发送到视界外，所以我们可以说视界内和视界外是两个世界。
我一般不喜欢把物理学和玄学搞到一起，但是视界内的宇宙与视界外隔绝这件事，真的很像人的死亡。人死了之后也许去了另一个世界，只是他们再也无法给我们传达任何信息了。
更为有趣的是，在黑洞外，时间是单向的，空间是双向的。也就是说，人不能回到过去，但是可以往前运动，也可以往后运动。不过，在黑洞里面，由于时空扭曲的特别厉害，时间会变成双向，可以回到过去。但空间却变成单向的了，不能往回走，物体只能向前，往奇点运动。
在《星际穿越》中也有这样的情节：爸爸通过了黑洞，穿越到过去，给他的女儿一些提示。进入黑洞之后时间的确变为双向，可以到过去，然而视界内的世界与外界没有任何联系，他爸爸不可能给女儿发信息，更不可能从视界出来。这一点上电影的解释是什么我还没有研究清楚。
它是黑洞中心一个密度无穷大的点，在这个点上一切物理规律和数学规律都失效了，类似于用一除以零这个表达式。所以我们才称之为“奇”点。
在物体靠近奇点的过程中，距离越近引力差越大，最终物体会由于两端受力差太大而被撕裂。
霍金预言：黑洞视界附近可以产生正负物质对，正物质放出，负物质被吸进黑洞，这样一来黑洞质量会逐渐减少，称为“黑洞蒸发”，所以黑洞也存在寿命，也正因如此，我们可以通过观察黑洞的蒸发来寻找黑洞。
我们如果想销毁一份文件，可以用碎纸机把它剪碎，再用火烧掉纸屑，但即便这样，理论上信息并没有消失，如果我们使用巧妙地方法进行还原，我们还是可以读到原来的信息。但是黑洞不是这样，它吞噬的所有信息都会永远的消失，虽然黑洞也在蒸发，但是黑洞的蒸发是不携带任何信息的。黑洞是宇宙的超级碎纸机。
黑洞理论依然是宇宙学中最神奇的内容，期待着更多科学家进行讨论。
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