黑洞是宇宙中最神秘、最极端的天体之一。它的引力如此之强，以至于连光都无法逃脱。黑洞挑战着我们对物理学的理解，也是爱因斯坦广义相对论最惊人的预言之一。
黑洞通常由大质量恒星死亡后坍缩形成。当一颗质量超过太阳20倍以上的恒星耗尽其核燃料，核心会在自身引力作用下剧烈坍缩，外层发生超新星爆发，核心最终形成黑洞。
黑洞有一个边界称为"事件视界"，任何进入事件视界的物质（包括光）都无法返回。事件视界的大小与黑洞质量成正比。
质量：3-100倍太阳质量
由大质量恒星坍缩形成，银河系中可能存在数百万个
质量：100-10万倍太阳质量
存在于球状星团中心，形成机制尚不明确
质量：百万至百亿倍太阳质量
存在于几乎所有星系中心，包括银河系
根据广义相对论，在黑洞强大的引力场中，时间会变慢。从远处观察，物体接近事件视界时看起来会越来越慢，仿佛永远停留在视界边缘——但实际上物体在有限时间内已经落入黑洞。
黑洞信息悖论是物理学中最大的难题之一：落入黑洞的信息去了哪里？是消失了（违反量子力学），还是以某种方式保存（违反广义相对论）？霍金辐射理论给出了部分答案，但问题尚未完全解决。
2019年4月10日，事件视界望远镜（EHT）团队发布了人类史上第一张黑洞照片——位于M87星系中心的超大质量黑洞。这张照片显示了黑洞阴影和周围明亮的吸积盘，完美验证了爱因斯坦的预言。2022年，银河系中心人马座A*的照片也成功拍摄。
理论物理学家推测，黑洞可能与"白洞"相连——白洞是黑洞的时间反演，物质只能从中流出而不能进入。连接黑洞和白洞的通道被称为"虫洞"或"爱因斯坦-罗森桥"。
虽然虫洞在数学上是可能的，但目前没有证据表明它们真实存在，更不用说用于时空旅行了。
由于黑洞本身不发光，我们通过以下方式间接探测：
• 吸积盘：物质落入黑洞前形成的高温旋转盘，发出强烈X射线
• 引力效应：观察恒星绕看不见的大质量天体运动
• 引力波：2015年首次探测到双黑洞合并产生的引力波
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