探索宇宙科普小论文

“在人类社会中，被人类赋予非常特殊价值，但实际上又没有什么意义的东西是什么？” 同学们你望我，我看你。 老伯奥曼继续说道：“不论在哪个国家，哪个文化，哪个时代，能有什么东西比人的生命更有价值？不是爱，也不是权力。而是一种特殊的物质———金子。不论在古埃及，古中国，还是在现代的任何一个国家，金子从来都是财富的象征。但是，你们知不知道，在金属世界里，金子既不是最硬的，也不是最耐用的，或者最轻的，更不是最稀有的。金子的用处对人类来说远远比不上许多其他的金属。但是每一个人都有一个共识：需要金子！这已几乎成为人类的自然属性。 “这是为什么？古代的中国人，埃及人，住在南美洲的印第安人，住在非洲的各种民族，他们并没有现代的通信工具和条件进行信息交流，但他们做的却是同一件事，都有着一个共同的爱好———收集金子。为什么几千年前分散在各洲各地的人类，都患上崇金症呢？惟一的解释是，人类生来就知道金子的价值，是否人类的头脑里早被编进了崇尚金子的程序？这种与生俱来的欲望，这种对金子的无来由的爱，就是Anunaki理论的基础。” 老伯奥曼的这一串提问把我们的全部注意力都抓住了，大家几乎是屏住呼吸等着他往下讲。紧接着，老伯奥曼又慢慢抖开了这个研究人类进化史中的悬案。 所有研究人类及灵长目动物进化的人都知道，科学家到目前还不能完整地发现人类进化的全部历史痕迹。在现代人出现之前，科学家们发现了一种叫Cro－Magnon的动物，他们看上去同现代人已经很接近了，他们的颅骨结构、身体组织、种属以及他们的文化全都能证明，他们很可能就是人类的祖先。但是进化的链条却恰恰在这里中断了。从Cro－Magnon人到现代人之间有很长很长一段空白。科学家们从来就没有发现过任何的证据。很多人试图去发现什么，如有人认为有一种叫“Big Foot”或“Yeti”的动物存在，但谁也没有找到任何真凭实据…… 不久前（注意，现在已经从生物进化进入到故事），科学家发现了一个很古老的城市遗址。这个古老的文化叫非奥尼西亚文化，它的存在甚至还在古埃及文化之前。这次考古的最重要发现，就是一块刻满非奥尼西亚文字的石板面。后来，语言专家终于破译了石板面上的古非奥尼西亚语：石板面上记载了一个令全人类目瞪口呆的故事。 故事说的是“Anunaki”（阿努拿科）人，那是一个来自外星的种族。“Anunaki”（阿努拿科）人具有高度发达的科技，但他们的星球却正在走向死亡。就像如今地球人遇到的困难一样，大量的二氧化碳严重地破坏了大气层，全球的温室效应正威胁着Anunaki星球。聪明的“Anunaki”（阿努拿科）人发明了修补大气层的方法。他们所使用的材料就是金子。科学事实证明熔化的金薄层能够修补大气层，就像补衣服裤子的洞那样。然而金子在Anunaki星球上却存量不多。为了整个星球的生存，他们派出了宇宙探险队，到别的星球去寻找金子。 根据非奥尼西亚的石板的文字披露，阿努拿科人与地球人很相似。但他们的平均寿命却是4000万年。他们的星球在太阳系的边缘，环绕着另一个恒星运转，每60万年，他们的星球就绕恒星一周。也就是说，一个阿努拿科年相当于60万个地球年。每60万年，阿努拿科星球就会有一次同地球最接近的机会。这样，阿努拿科人就可以顺利地到达地球。 第一次到达地球，阿努拿科人发现地球上有大量的他们极需要的金子，他们还发现了可怜的、还未开化的Cro－magnon人。于是，他们决定使用基因技术改变低层次的地球人的素质，让地球人成为他们永远的金矿发掘人。阿努拿科人把他们的基因植入Cro－magnon人的身上，并注入了有关金子价值的因素。让地球人世世代代为积累金子而努力。当下一个60万年到来时，也就是阿努拿科星球离地球最近的时候，阿努拿科人就会从天而降，把地球上开采的所有金子带走。 非奥尼西亚石板上的故事解开了人类的两大谜团：一是为什么人类赋予金子这么高的价值；二是填补了人类进化史中从Cro－magnon人到现代人之间的空白……

你看下（现代物理）吧，，可以在那上面找到这类关于写黑洞的资料，你好好参考参考

探索宇宙奥秘 对于终极的关切，对于人生根基的寻求，对于无限和永恒的依托，无疑构成了信仰的最本质的，最内在的和最高级态的特征。这是本体论意义上的信仰，是的，人类就是依托着这种本体论上的精神支点，去关切去信仰无限的存在。作为“存在的存在”，是最主要、基本的存在，是“第一存在”，也就是本体，就是神。万物的根源是神，神是最高的善、最大的爱。神作为至上的存在体是真理的源泉。神是价值判断和目标设定的根据，也是宇宙和谐有序的理性本质。神的启示就是科学，就是宇宙唯一的真理。神创造了宇宙万物，通过其规律性向人们显示神创造的奥妙，人类的科学探索就是求索神的启示。科学是探索神的奥秘的最真实、有效的工具。存在是一，一是一切，一切存在者都在存在中统一，因此，存在就是存在自身。神是绝对、全面的存在，是一切存在的真正主体，积极的万物统一。人的存在、社会的存在都依附于宇宙的存在，宇宙之神的存在，神是终极存在，存在的存在，是终极实在，所以人的生存意义和价值必然服从宇宙之神赋予人类的终极意义和终极价值，没有终极价值和意义，人类所谓的“价值”和“意义”也就失去意义，就象小孩的沙城游戏，必将随着时间的宏流而消失殆尽。神将地球上的一切赐于人类，这是对我们爱抚和赏赐，但如果人类违背神的意旨——科学——就会遭到神的惩罚。神也在我们心中，融入我们身体的每一部分，“原子”是神的“细胞”，当我们信仰神，坚信神的全能，就能将体内的原子、分子聚合成各种激素，产生无比的力量，这就是“信念”的力量。有些学派认为我们人类的生存是在缺乏终极意义的宇宙中的一种转瞬即逝的偶然存在，这是处于迷惑之中的自虐思想，是极其可悲的。人格主义认为，整个宇宙和世界都具有象人一样的价值取向，趋向于一个统一、和谐、完满、终极的善的目标，这也就是宗教中的神。神学的方向，哲学（本体论）的脉络，最后用自然科学的方法精确定位，精确揭示宇宙万物的本质，人类存在的意义。神学、哲学善于从宏观上感知宇宙万物，科学则善于从微观上掌握宇宙万物的本质，由于前二者的研究成果是宏观的，粗线条的，因此通向所谓的“真理”道路可能有很多条，这取决于是哪个学派、哪个教派得势，这正是使人类陷入无尽争斗、苦难的根源。而科学通向真理之路只有一条，因为它能精确定位，因此科学是探索宇宙真理最佳方法。由于科学探索是微观的、量化的、精专的，因此还需要用神学提供方向，哲学提供某些脉络。哲学本体论探索的万物本原实际上就是宇宙之神，因此神学、哲学的终极目标是一致的。科学是探索宇宙秩序、自然规律的最有力工具，当科学发展到一定程度，就能建立统一宇宙万物的科学理论体系。也就是说科学最终探索的也是宇宙万物的本原，万物之理，三者终极目标是一致的。在三者中，神学最先产生，因为它是人类的终极关切，攸关人类的生死存亡（如原始社会对自然神如太阳神、雨神的崇拜），随后，从宗教中衍生出哲学、科学，哲学源于古代神职人员对宇宙万物的理性思辨，科学源于古代神职人员对物质世界的探索实践，此后，哲学、科学逐渐从上古宗教中分离出来。因此，神学、哲学、科学都有共同起源，源于人类对宇宙自然力的崇拜、信仰、理性思辨和实践探索。万物的本原就是宇宙之神、宇宙本体、存在的存在、第一推动者，就是上帝、真主、梵、天、道，宇宙秩序就是宇宙程序，就是宇宙精神运行的体现。因此笔者从宇宙万物的源头统一了神学、哲学和自然科学，得出以下“统一公式”：宇宙＝宇宙秩序＝宇宙程序＝宇宙精神＝宇宙之神＝宇宙唯一主宰＝上帝＝真主＝梵＝天＝道＝各宗教中的神＝宇宙本体＝存在的存在＝终极实在＝万物本原＝自然规律＝万物之理＝自然科学＝真理＝神的启示在“统一公式”中，“宇宙秩序、宇宙程序、自然规律、自然科学、万物之理”是自然科学领域的概念，或者说是科学主义、实证主义、唯物主义、理性主义的概念。“宇宙本体、万物本原、存在的存在”是哲学领域的概念，或者说是形而上学的概念。“上帝、真主、梵、天、道、终极实在、宇宙唯一主宰、宇宙精神、宇宙之神、各大宗教中的神、神的启示”是宗教神学的概念，也是唯心主义的概念。“宇宙、真理”在自然科学、神学、哲学领域都有论及。通过本文的论述，我们已经清楚宇宙的本质是一种精神，物质是宇宙精神运行的外在表现，是幻象。宇宙精神就是宇宙之神，宇宙唯一主宰，就是上帝、真主、梵、天、道、终极实在、各大宗教中的神，就是哲学研究的宇宙本体、万物本原、存在的存在。神学着重研究宇宙“精神”的一面，而自然科学着重研究宇宙“物质”的一面，哲学则对宇宙的“精神、物质”两态都有研究。“自然规律、万物之理、宇宙秩序、宇宙程序”就是对宇宙物质运行态的归纳。宇宙物质的运动只是宇宙精神运行的表像，也可见的，可测量、计算、证实的，所以实际上自然科学、神学、哲学研究的都是同一种事物，那就是“宇宙之神”。而过去由于人们受时代的科学认知水平所限，及思维模式、文化传统的禁锢，使人们在研究“万物本原”之时就象“盲人摸象”，有些先哲摸到的是宇宙之神“物质”的一面，另一些先哲感知到的却是宇宙之神“精神”的一面；实际上两者都有正确的成分，都拥有“部分真理”，但都是不完备的，更不能将两者对立起来，双方各执一辞，争论不休；由于同样的迷惑，又在各自阵营中分裂出很多学派，并认为自己获得的是“真理”，别人获得的都是谬论、邪说，这正是使人类陷入无尽纷争、苦难的根源。笔者提出的“统一公式”则能从根本上统一人类思想，拨开迷雾，看清光明的真理大道。

宇宙的探索是很有意思，很有意义的。真的。我觉得如果我们老师留这个，我一定会很认真的完成的。你为什么却···真让人看不到希望！

宇宙就是天地万物的总称。宇宙一词最早出现于战国时代尸校的《尸子》一书中。尸佼认为：“上下四方曰宇，往古来今曰宙。”这样，我们可以知道“宇”是表示空间，“宙”是表示时间。空间和时间的概念，随着历史的演进而逐渐发展。宇宙的界限，随着天文学的进步而逐渐扩大。我们的祖先由于受条件的限制，只能用眼睛观测大地万物，因而错误地认为宇宙是有边界的，所以人们常说“近在眼前，远在天边”。虽然先祖关于宇宙边界的认识有失偏颇，但他们在2300多年前就巧妙地把时间和空间结合在一起，这一点是值得肯定的。而欧洲在中古以前，还是把空间与时间割裂开来的。关于宇宙的思想，我们的祖先要比当时的西方人丰富得多。随着科学技术的发展，观测工具日益先进，人们对宇宙的认识逐步加深，从太阳到太阳系，再扩展到银河系，河外星系、星系团、总星系。现已能观测到200多亿光年的宇宙深处，这个范围内包含了10亿个以上的星系。“物理宇宙”即从物理现象上进行解释的宇宙。它在空间上是无边无沿的，在时间上是无始无终的，部分为人们所见，即“观测到的宇宙”，大部分是人们的观测所不能及的。宇宙分为凝聚结构宇宙与耗散结构宇宙，凝聚结构的宇宙是无生命的宇宙，那时的宇宙是一个巨大的黑洞，所有的物质能量都向宇宙的核心收缩，慢慢的凝聚成一个巨大的物质能量团。这时的宇宙中的物质（质量体）转化成能量的速度远远的小于能量转化成物质的速度，所以宇宙便凝聚成一个超巨物质能量团。宇宙的这种状态并不能长久维持，当宇宙收缩到一定的程度后，由于其内部的温度与压强的升高，物质转化成能量的速度慢慢的变快，而能量转化成物质的速度慢慢的变慢，当这种变化到了一个临界点后，整个宇宙便发生逆转，逐渐物质转化成能量的速度远远的大于能量的速度，整个宇宙开始急剧澎涨，达到一定的程度后，宇宙便发生大爆炸，于是宇宙便开始释放与辐射能量，这便是耗散宇宙的开始，耗散宇宙便是生命宇宙。因此，宇宙是散则生，聚则死；而生命是聚则生，散则死。宇宙与生命是如此的辨证统一的。在以地球为中心的40万亿公里的范围内，没有第二个可供人类生存的星球了

我们都生存在同一个地球上，而地球又是宇宙中的一颗行星。宇宙是千变万化的，这一刻是这样的，下一刻就截然不同了。宇宙是神秘的，那一颗颗星系让我们眼花缭乱。 从我的知识体系中，我知道：在200年前，人们一直认为天空中有5个行星，加上地球就是6个。五大行星再加上太阳，月球，就被称为“七曜”。岁月流逝到了1781年3月31日这天，在英国，有个叫威廉·赫歇耳的天文学家用自己的望远镜，看到了在土星之外那颗蓝色的天体——天王星。这个发现，突破了千百年来的传统观念，为人类在探索宇宙的道路上，迈出了了不起的一步，起了解放思想的作用。这让我我想起了李四光说过的：真理，哪怕只见到一线，我们也不能让他的光辉变得暗淡。”正是因为这样，才会有如此重大的发现，这一切都归功于科学家们坚持不懈的努力。 宇宙，既美丽神秘，却又危险，各种星系中，最危险的就是黑洞了，“黑洞”顾名思义，就是不会发光，黑洞洞的。他虽然在宇宙中，但它并不是“星”，而是空间的一个区域，一种特别的天体。它具有强大的引力场，以致任何东西，甚至是光都不能从中逃逸，成为宇宙中一个吞噬物质和能量的“陷阱”。黑洞绝非是永久的隐蔽而毫无生气的物体。由于它的电荷和角动量，黑洞是一个动力学系统，能够受力和施力，能够吸收和提供能量，也就是说它是随着时间变化的，而且它的表面积绝不会随着时间减少，而会随着对物质和辐射的捕获而大。当两个黑洞相撞并成为另一个黑洞。这个面积就一定会大于两个之和。更让人惊奇的是，有一种黑洞会缩小叫量子黑洞。多么神奇啊！宇宙中竟然有如此多的奥秘，这正是人类科学的结晶，只有我们相信科学，探索科学，才能学到更多的知识！

1970年，美国的“自由”号人造卫星发现了与其他射线源不同的天鹅座X-1，位于天鹅座X-1上的是一个比太阳重30多倍的巨大蓝色星球，该星球被一个重约10个太阳的看不见的物体牵引着。天文学家一致认为这个物体就是黑洞，它就是人类发现的第一个黑洞。1928年，萨拉玛尼安·钱德拉塞卡到英国剑桥跟英国天文学家阿瑟·爱丁顿爵士（一位广义相对论家）学习。钱德拉塞卡意识到，不相容原理所能提供的排斥力有一个极限。恒星中的粒子的最大速度差被相对论限制为光速。这意味着，恒星变得足够紧致之时，由不相容原理引起的排斥力就会比引力的作用小。钱德拉塞卡计算出；一个大约为太阳质量一倍半的冷的恒星不能支持自身以抵抗自己的引力。（这质量称为钱德拉塞卡极限）前苏联科学家列夫·达维多维奇·兰道几乎在同时也发现了类似的结论。如果一颗恒星的质量比钱德拉塞卡极限小，它最后会停止收缩并终于变成一颗半径为几千英里和密度为每立方英寸几百吨的“白矮星”。白矮星是它物质中电子之间的不相容原理排斥力所支持的。第一颗被观察到的是绕着夜空中最亮的恒星——天狼星转动的那一颗。兰道指出，对于恒星还存在另一可能的终态。其极限质量大约也为太阳质量的一倍或二倍，但是其体积甚至比白矮星还小得多。这些恒星是由中子和质子之间，而不是电子之间的不相容原理排斥力所支持。所以它们被叫做中子星。它们的半径只有10英里左右，密度为每立方英寸几亿吨。在中子星被第一次预言时，并没有任何方法去观察它，很久以后它们才被观察到。另一方面，质量比钱德拉塞卡极限还大的恒星在耗尽其燃料时，会出现一个很大的问题：在某种情形下，它们会爆炸或抛出足够的物质，使自己的质量减少到极限之下，以避免灾难性的引力坍缩，不管恒星有多大，这总会发生。爱丁顿拒绝相信钱德拉塞卡的结果。爱丁顿认为，一颗恒星不可能坍缩成一点。这是大多数科学家的观点：爱因斯坦自己写了一篇论文，宣布恒星的体积不会收缩为零。其他科学家，尤其是他以前的老师、恒星结构的主要权威——爱丁顿的敌意使钱德拉塞卡抛弃了这方面的工作，转去研究诸如恒星团运动等其他天文学问题。然而，他获得1983年诺贝尔奖，至少部分原因在于他早年所做的关于冷恒星的质量极限的工作。钱德拉塞卡指出，不相容原理不能够阻止质量大于钱德拉塞卡极限的恒星发生坍缩。但是，根据广义相对论，这样的恒星会发生什么情况呢。这个问题被一位年轻的美国人罗伯特·奥本海默于1939年首次解决。然而，他所获得的结果表明，用当时的望远镜去观察不会再有任何结果。以后，因第二次世界大战的干扰，奥本海默卷入到原子弹计划中去。战后，由于大部分科学家被吸引到原子和原子核尺度的物理中去，因而引力坍缩的问题被大部分人忘记了。1967年，剑桥的一位研究生约瑟琳·贝尔发现了天空发射出无线电波的规则脉冲的物体，这对黑洞的存在的预言带来了进一步的鼓舞。起初贝尔和她的导师安东尼·赫维许以为，他们可能和我们星系中的外星文明进行了接触。在宣布他们发现的讨论会上，他们将这四个最早发现的源称为LGM1－4，LGM表示“小绿人”（“Little Green Man”）的意思。最终他们和所有其他人的结论是这些被称为脉冲星的物体，事实上是旋转的中子星，这些中子星由于在黑洞这个概念刚被提出的时候，共有两种光理论：一种是牛顿赞成的光的微粒说；另一种是光的波动说。由于量子力学的波粒二象性，光既可认为是波，也可认为是粒子。在光的波动说中，不清楚光对引力如何响应。但是如果光是由粒子组成的，人们可以预料，它们正如同炮弹、火箭和行星那样受引力的影响。起先人们以为，光粒子无限快地运动，所以引力不可能使之慢下来，但是罗麦关于光速度有限的发现表明引力对之可有重要效应。1783年，剑桥的学监约翰·米歇尔在这个假定的基础上，在《伦敦皇家学会哲学学报》上发表了一篇文章。他指出，一个质量足够大并足够紧致的恒星会有如此强大的引力场，以致于连光线都不能逃逸——任何从恒星表面发出的光，还没到达远处即会被恒星的引力吸引回来。米歇尔暗示，可能存在大量这样的恒星，虽然会由于从它们那里发出的光不会到达我们这儿而使我们不能看到它们，但我们仍然可以感到它们的引力的吸引作用。这正是我们称为黑洞的物体。 事实上，因为光速是固定的，所以，在牛顿引力论中将光类似炮弹那样处理不严谨。（从地面发射上天的炮弹由于引力而减速，最后停止上升并折回地面；然而，一个光子必须以不变的速度继续向上，那么牛顿引力对于光如何发生影响。）在1915年爱因斯坦提出广义相对论之前，一直没有关于引力如何影响光的协调的理论，之后这个理论对大质量恒星的含意才被理解。观察一个恒星坍缩并形成黑洞时，因为在相对论中没有绝对时间，所以每个观测者都有自己的时间测量。由于恒星的引力场，在恒星上某人的时间将和在远处某人的时间不同。假定在坍缩星表面有一无畏的航天员和恒星一起向内坍缩，按照他的表，每一秒钟发一信号到一个绕着该恒星转动的空间飞船上去。在他的表的某一时刻，譬如11点钟，恒星刚好收缩到它的临界半径，此时引力场强到没有任何东西可以逃逸出去，他的信号再也不能传到空间飞船了。当11点到达时，他在空间飞船中的伙伴发现，航天员发来的一串信号的时间间隔越变越长。但是这个效应在10点59分59秒之前是非常微小的。在收到10点59分58秒和10点59分59秒发出的两个信号之间，他们只需等待比一秒钟稍长一点的时间，然而他们必须为11点发出的信号等待无限长的时间。按照航天员的手表，光波是在10点59分59秒和11点之间由恒星表面发出；从空间飞船上看，那光波被散开到无限长的时间间隔里。在空间飞船上收到这一串光波的时间间隔变得越来越长，所以恒星来的光显得越来越红、越来越淡，最后，该恒星变得如此之朦胧，以至于从空间飞船上再也看不见它，所余下的只是空间中的一个黑洞。然而，此恒星继续以同样的引力作用到空间飞船上，使飞船继续绕着所形成的黑洞旋转。但是由于以下的问题，使得上述情景不是完全现实的。离开恒星越远则引力越弱，所以作用在这位无畏的航天员脚上的引力总比作用到他头上的大。在恒星还未收缩到临界半径而形成事件视界之前，这力的差就已经将航天员拉成意大利面条那样，甚至将他撕裂!然而，在宇宙中存在质量大得多的天体，譬如星系的中心区域，它们遭受到引力坍缩而产生黑洞；一位在这样的物体上面的航天员在黑洞形成之前不会被撕开。事实上，当他到达临界半径时，不会有任何异样的感觉，甚至在通过永不回返的那一点时，都没注意到。但是，随着这区域继续坍缩，只要在几个钟头之内，作用到他头上和脚上的引力之差会变得如此之大，以至于再将其撕裂。罗杰·彭罗斯在1965年和1970年之间的研究指出，根据广义相对论，在黑洞中必然存在无限大密度和空间——时间曲率的奇点。这和时间开端时的大爆炸相当类似，只不过它是一个坍缩物体和航天员的时间终点而已。在此奇点，科学定律和预言将来的能力都失效了。然而，任何留在黑洞之外的观察者，将不会受到可预见性失效的影响，因为从奇点出发的不管是光还是任何其他信号都不能到达。这令人惊奇的事实导致罗杰·彭罗斯提出了宇宙监督猜测，它可以被意译为：“上帝憎恶裸奇点。”换言之，由引力坍缩所产生的奇点只能发生在像黑洞这样的地方，在那儿它被事件视界体面地遮住而不被外界看见。严格地讲，这是所谓弱的宇宙监督猜测：它使留在黑洞外面的观察者不致受到发生在奇点处的可预见性失效的影响，但它对那位不幸落到黑洞里的可怜的航天员却是爱莫能助。广义相对论相关广义相对论方程存在一些解，这些解使得我们的航天员可能看到裸奇点。他也许能避免撞到奇点上去，而穿过一个“虫洞”来到宇宙的另一区域。看来这给空间——时间内的旅行提供了巨大的可能性。但是不幸的是，所有这些解似乎都是非常不稳定的；最小的干扰，譬如一个航天员的存在就会使之改变，以至于他还没能看到此奇点，就撞上去而结束了他的时间。换言之，奇点总是发生在他的将来，而从不会在过去。强的宇宙监督猜测是说，在一个现实的解里，奇点总是或者整个存在于将来（如引力坍缩的奇点），或者整个存在于过去（如大爆炸）。因为在接近裸奇点处可能旅行到过去，所以宇宙监督猜测的某种形式的成立是大有希望的。事件视界，也就是空间——时间中不可逃逸区域的边界，正如同围绕着黑洞的单向膜：物体，譬如不谨慎的航天员，能通过事件视界落到黑洞里去，但是没有任何东西可以通过事件视界而逃离黑洞。（记住事件视界是企图逃离黑洞的光的空间——时间轨道，没有任何东西可以比光运动得更快）人们可以将诗人但丁针对地狱入口所说的话恰到好处地用于事件视界：“从这儿进去的人必须抛弃一切希望。”任何东西或任何人一旦进入事件视界，就会很快地到达无限致密的区域和时间的终点。广义相对论预言，运动的重物会导致引力波的辐射，那是以光的速度传播的空间——时间曲率的涟漪。引力波和电磁场的涟漪光波相类似，但是要探测到它则困难得多。就像光一样，它带走了发射它们的物体的能量。因为任何运动中的能量都会被引力波的辐射所带走，所以可以预料，一个大质量物体的系统最终会趋向于一种不变的状态。（这和扔一块软木到水中的情况相当类似，起先翻上翻下折腾了好一阵，但是当涟漪将其能量带走，就使它最终平静下来。）例如，绕着太阳公转的地球即产生引力波。其能量损失的效应将改变地球的轨道，使之逐渐越来越接近太阳，最后撞到太阳上，以这种方式归于最终不变的状态。在地球和太阳的情形下能量损失率非常小——大约只能点燃一个小电热器， 这意味着要用大约1千亿亿亿年地球才会和太阳相撞，没有必要立即去为之担忧！地球轨道改变的过程极其缓慢，以至于根本观测不到。但几年以前，在称为PSR1913+16（PSR表示“脉冲星”，一种特别的发射出无线电波规则脉冲的中子星）的系统中观测到这一效应。此系统包含两个互相围绕着运动的中子星，由于引力波辐射，它们的能量损失，使之相互以螺旋线轨道靠近。在恒星引力坍缩形成黑洞时，运动会更快得多，这样能量被带走的速率就高得多。所以不用太长的时间就会达到不变的状态。人们会以为它将依赖于形成黑洞的恒星的所有的复杂特征——不仅仅它的质量和转动速度，而且恒星不同部分的不同密度以及恒星内气体的复杂运动。如果黑洞就像坍缩形成它们的原先物体那样变化多端，一般来讲，对之作任何预言都将是非常困难的。然而，加拿大科学家外奈·伊斯雷尔在1967年使黑洞研究发生了彻底的改变。他指出，根据广义相对论，非旋转的黑洞必须是非常简单、完美的球形；其大小只依赖于它们的质量，并且任何两个这样的同质量的黑洞必须是等同的。事实上，它们可以用爱因斯坦的特解来描述，这个解是在广义相对论发现后不久的1917年卡尔·施瓦兹席尔德找到的。一开始，许多人（其中包括伊斯雷尔自己）认为，既然黑洞必须是完美的球形，一个黑洞只能由一个完美球形物体坍缩而形成。所以，任何实际的恒星从来都不是完美的球形只会坍缩形成一个裸奇点。然而，对于伊斯雷尔的结果，一些人，特别是罗杰·彭罗斯和约翰·惠勒提倡一种不同的解释。他们论证道，牵涉恒星坍缩的快速运动表明，其释放出来的引力波使之越来越近于球形，到它终于静态时，就变成准确的球形。按照这种观点，任何非旋转恒星，不管其形状和内部结构如何复杂，在引力坍缩之后都将终结于一个完美的球形黑洞，其大小只依赖于它的质量。这种观点得到进一步的计算支持，并且很快就为大家所接受。伊斯雷尔的结果只处理了由非旋转物体形成的黑洞。1963年，新西兰人罗伊·克尔找到了广义相对论方程的描述旋转黑洞的一族解。这些“克尔”黑洞以恒常速度旋转，其大小与形状只依赖于它们的质量和旋转的速度。如果旋转为零，黑洞就是完美的球形，这解就和施瓦兹席尔德解一样。如果有旋转，黑洞的赤道附近就鼓出去（正如地球或太阳由于旋转而鼓出去一样），而旋转得越快则鼓得越多。由此人们猜测，如将伊斯雷尔的结果推广到包括旋转体的情形，则任何旋转物体坍缩形成黑洞后，将最后终结于由克尔解描述的一个静态。黑洞是科学史上极为罕见的情形之一，在没有任何观测到的证据证明其理论是正确的情形下，作为数学的模型被发展到非常详尽的地步。的确，这经常是反对黑洞的主要论据：怎么能相信一个其依据只是基于令人怀疑的广义相对论的计算的对象呢?然而，1963年，加利福尼亚的帕罗玛天文台的天文学家马丁·施密特测量了在称为3C273（即是剑桥射电源编目第三类的273号）射电源方向的一个黯淡的类星体的红移。他发现引力场不可能引起这么大的红移——如果它是引力红移，这类星体必须具有如此大的质量，并离地球如此之近，以至于会干扰太阳系中的行星轨道。这暗示此红移是由宇宙的膨胀引起的，进而表明此物体离地球非常远。由于在这么远的距离还能被观察到，它必须非常亮，也就是必须辐射出大量的能量。人们会想到，产生这么大量能量的唯一机制看来不仅仅是一个恒星，而是一个星系的整个中心区域的引力坍缩。人们还发现了许多其他类星体，它们都有很大的红移。但是它们都离开地球太远了，所以对之进行观察太困难，以至于不能。发现“超大”黑洞2015年3月1日，科学家称在一座发光类星体里发现了一片质量为太阳120亿倍的黑洞，并且该星体早在宇宙形成的早期就已经存在。科学家称，如此巨大的黑洞的形成无法用现有黑洞理论解释。该发现对2014年之前的宇宙形成理论带出了挑战。至2015年的宇宙理论认为，黑洞及其宿主星系的发展形态基本上是亘古不变的。德国麦克斯普兰喀天文机构的研究员布拉姆·维尼曼斯（BramVenemans）说道，最新发现的黑洞体量相当于太阳的400亿倍，比先前发现的同时期黑洞的总和还大出一倍。而在银河系的中央潜伏的黑洞比太阳大20倍-500万倍。科学家无法解释最新发现的黑洞为何增长速度如此快。从理论上来说，它周围的气体不能使它变得如此庞大。北京大学首席研究员吴学兵说：“我们的发现对早期宇宙黑洞形成的理论提出了挑战。”他还说，“黑洞在短期内增长可能需要非常特殊的方式，或者在第一代行星和星系形成时就留有黑洞种子。但是这两种可能性都很难用当今的理论来解释”。 看清黑洞磁场科学家认为，黑洞引擎是由磁场驱动的。借助事件视界望远镜（Event Horizon Telescope，EHT），天文学家在我们银河系中心超大黑洞事件视界的外侧探测到了磁场。发现在靠近黑洞的某些区域是混乱的，有着杂乱的磁圈和涡漩，就像搅在一起的意大利面。相反，其他区域的磁场则有序得多，可能是物质喷流产生的区域。还发现，黑洞周边的磁场在短至15分钟的时间段内都会发生明显变化。 理论修改2015年3月，霍金对黑洞理论进行了修改，宣称黑洞实际上是“灰色的”。新“灰洞”理论称，物质和能量被黑洞困住一段时间后，又会被重新释放到宇宙中。2016年1月，霍金同物理学家马尔科姆·佩里、安德鲁·施特罗明格提出了新理论：让信息“逃逸”的黑洞裂口由“柔软的带电毛发”组成，它们是位于视界线上的光子和引力子组成的粒子，这些能量极低甚至为零的粒子能捕获并存储落入黑洞的粒子的信息。