黑洞
我们已经知道，充分紧缩到某种程度的天体能使光线不能外逃。第一个测出此事件发生时该天体半径的是卡尔·史瓦西。史瓦西可称得上是本世纪上半叶最伟大的天体物理学家。他曾为天体物理学的许多分支学科撰写了指引方向的论文。爱因斯坦推导出广义相对论引力场方程组后，卡尔·史瓦西在去世前不久求出了第一个严格解，其中就包含了黑洞推论。卡尔·史瓦西曾担任哥廷根天文台和波茨坦天文台台长。由于战时当兵落下的病根，他于 1916 年去世，年仅 43 岁。史瓦西死后，葬于哥廷根中心公墓。
天体紧缩到光线不能往外逃逸所要求的临界半径称为史瓦西半径。太阳的这种半径大约为 3 公里，就是说如果把太阳物质紧缩到半径为此值或更小的一个球内，它的光线就休想往外逃逸了。任何物体的史瓦西半径都可以算出来。质量愈小，这种半径也愈小。对应于一个人体质量的史瓦西半径实在微小，如果用厘米为单位来表示，就是小数点前面一个零，小数点后面要先来 21 个零才出得来非零数字。如果把一个人的质量挤紧在如此小的半径范围中，光线就不能由此人逃逸到外界了。
一个天体失落在一个黑洞中决不是它在宇宙中消灭了。它的引力使它仍旧可以被外界所觉察。光线贴近它就被它捕获，在它周围较远处传越的光线则发生方向变更。它能够用它的引力和别的天体组成力学系统，能够控制住一批行星，还能够和另外一颗星结成一对双星。
说到这里，这些都还是假想实验。自然界存在黑洞吗？我们难以想象
真有那么大量的物质落到一个中子星上，使它由于质量增长而垮台。X 射
线双星中打到中子星上的物质流实在太稀疏，甚至在物质流来源星的毕生
期间中子星的质量也不会显著增大。可是我们对于中子星的起源已经知道
了多少呢？只是蟹状星云脉冲星是超新星爆发的残余天体。那么我们对超
新星爆发又了解到了什么地步呢？外层物质飞掉后留下的质量有时太
大，形成不了平衡态中子星而造成一个坍缩着的黑洞，难道就不能发生这
样的事情吗？有人强烈地怀疑某些 X 射线双星，认为其中发出 X 射线的致
密天体不是中子星而是黑洞。从伴星分出来的物质在落入黑洞后还能大幅
度升温而发出 X 射线。由多普勒效应（见附录 A）可以测知可见星的运动，
根据这种运动数据又可以推测该 X 射线源的质量（见附录 C）。人们认为
天鹅 X-1 这个源中的致密天体质量超过太阳的 3 倍。这就不会是中子星
了，那么是一个黑洞吗？然而这一质量测定得并不很可靠。因此，直到如今人们尚未找到存在黑洞的确信无疑的证据。
迄今为止，到科研文献以及报纸里去寻找黑洞，比起到自然界中去搜索所碰到的要多得多。当今流行的做法是，一遇到解释不了的事物就把黑洞请出来帮忙，把当时尚未理解的千差万别的宇宙现象都归因于黑洞。在伦敦一家书店里我看见过一本关于“Black Holes”（黑洞）的书排在神秘学类书架上。显然，这位英国书店老板为现代天体物理学界设身处地着想的能力是高明的。
看起来，一颗星的命运要么以老老实实冷却的白矮星，要么以中子星而结束。后一种情况是，在其最初阶段则发出射电脉冲，而当物质由于某种原因落到它上面时，就表现为 X 射线星。
一颗星演化到结束时如果剩下质量太多，多到既不能形成白矮星，也不能成为平衡态中子星，那么，这种残余天体的下场就是在黑洞里永远地坍缩下去。
恒星的结局是致密天体，其中的物质永远处在一起。不过在此以前它们把一部分质量抛向空中，这就为新一代恒星的诞生准备了物质基础。恒星几乎总要变成致密天体，那么，归根到底恐怕宇宙中的一切物质都要缩聚为冷却中的白矮星、中子星或者黑洞，而围绕它们死气沉沉地运转的则是僵冷的行星。看起来似乎宇宙是在走向枯燥乏味的未来。
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