当光线和它相逢的时候，只得穿越而过了，看不到明显的光反射和折射现象。所以也就不能通过光学观测直接看到它的形状，而只能选择其他天文观测方式，通过“黑洞”快速旋转运动中产生的极强各类射线辐射来证明它的存在。在1992年的时候，科学家们通过哈勃望远镜上的高速光度计对天鹅座X-1的一批观察数据做分析时，发现了两个快速衰减且消失极快的紫外线脉冲阵列。这种现象与理论预言的物质落进黑洞视界时，释放辐射的特征正好是符合的。谈到光线在“黑洞”附近有可能发生弯曲的现象，是因为光波原本就是一种频率极高的电磁波，光现象本质其实就是一种电磁现象。因此，这种光线在“黑洞”附近因为受其磁场引力作用而产生弯曲现象是非常自然的。
宇宙中的任何天体都是不能独立存在的、任何物质之间都会有千丝万缕的相互内在联系。“黑洞”现象的出现绝对不是偶然的，而是在自然规律内物质循环演变过程中一个重要环节。整个自然界是由不断运动着的物质所组成，绝对静止的物质是不存在的，物质运动必然会产生磁场，天体和磁场是紧密相连的整体，因此只要有天体，它周围就存在磁场。不同类型的物质结构因为运动方向的不同，运动速度的差异，会产生很多大小不一、强弱各异的磁场漩涡，人们通常把这种磁场漩涡称作“黑洞”。通常较大的物质结构产生的磁场漩涡较大，例如星系中心的“黑洞”（银河系中心）；较小的物质结构产生的磁场漩涡也较小，例如恒星之间的“黑洞”（天鹅座X-1）。
在自然界，对物质能量大小起决定性作用的有两个重要因素：一是物质的质量；二是物质的运动速度。因为磁场具有力和能的特征，所以“黑洞”尽管构成物质密度很小，但由于它有很快的旋转运动速度，当组成它的物质凝聚向一个方向作有序运动时，便产生极大的能量和极强的引力。在宇宙中，有一些分散的呈气态的氢、氧类物质和呈固态的硅、铁类尘埃物质，通常受“黑洞”吸引力的作用，在“黑洞”附近运动方向发生变化，向它的中心高速旋进，逐渐形成围绕“黑洞”中心运动的圆形气体尘埃环。“黑洞”尽管无法直观地看到，却能够通过它向外发出的各类射线辐射现象提示它的形态。国外曾经有报道，哈勃望远镜已经拍摄到“黑洞”周围边缘呈现出翘曲状的尘埃圆盘，这些都形象的证明了“黑洞”的漩涡性质与真实形态及漩涡，通常都是呈漏斗状的特点。
事实上，宇宙中各类“黑洞”的运动形态和形成原理就像我们用肉眼能够看到的许多自然涡流现象一样。比如地球上大气运动产生的热带气旋——“台风”，在“台风”外围是急速旋转的气流形成的急风暴雨区域，能量很大，而在空气涡流中心区域——“台风眼”，因为空气稀薄，压力相对很小，对周围产生强大吸引力，所以气流不易进入，反而是风平浪静的区域，从卫星图上能够清晰地看到“台风”的圆形漩涡状云团。另外，还有江河湖海中的水涡流也是圆形漩涡状的，水涡流同样有很大的能量和吸引力，当物体接近时会被吸引进漩涡之中。“黑洞”，其实就和“台风”、“水流漩涡”这样能够直观看到的涡流现象很像，可以说是宇宙中物质运动的产物。它的巨大能量和引力主要来自物质急速运动产生的磁场。
所谓“黑洞”中心，是指那些外界物质不容易进入、有形物质又很少的区域。因此，在“黑洞”的中心都是空白区域。由于它对四周物质的吸引力在每个方向几乎都是均匀的，通常在“黑洞”周围物质运行的轨迹都是圆形漩涡状的。因为“黑洞”物质分布密度都不相同，它的周围通常还会伸出一些旋臂（如可见的星系旋臂），从而造成同方向辐射强弱程度不同的射线脉冲现象（即脉冲星）。
通常情况下，在“黑洞”引力吸积过程中，物质的数量和密度持续在增加，磁场漩涡范围会相应增大，能量和引力显著增强，而且会吸引更多的物质，这样像滚雪球一样不断发展。当“黑洞”周围物质达到相当体积和密度时，对光的反射、折射作用逐渐加强，到了某种程度就发展成为能够通过光学望远镜直接观察到的有形天体——“星云”，正是从恒星级“黑洞”中孕育出新生的天体“星云”。这种初期的有形天体多数是呈环状（环状星云），它的构成物质相对较稀薄，因此，形状是很模糊的。就这样，随着“星云”体积的不断膨胀，于是就有了几十亿年以上向“恒星”发展的演变进程。
总结一下，宇宙中全部天体的存在形式和演变过程，都是由自然规律所决定的，“黑洞”也一样。一旦我们通过表面现象揭示出它的本质和与自然规律的内在有何联系，包括“黑洞”在内的各种神秘天象就很容易解释清楚了。
黑洞
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。
黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说，但黑洞还是有它的边界，既“事件视界”。据猜测，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。另外，黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的，质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的。
黑洞其实也是个星球，只不过它的密度非常非常大，靠近它的物体都被它的引力所约束，不管用多大的速度都无法脱离。对于地球来说，以第二宇宙速度，11.2km/s，来飞行就可以逃离地球，但是对于黑洞来说，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以连光都跑不出来，于是射进去的光没有反射回来，我们的眼睛就看不到任何东西，只是黑色一片。
根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。等恒星的半径小到一特定值，天文学上叫“史瓦西半径”时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。
那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料——氢，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。
这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。不过，这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。
根据爱因斯坦的能量与质量守恒定律。当物体失去能量时，同时也会失去质量。黑洞同样遵从能量与质量守恒定律，当黑洞失去能量时，黑洞也就不存在了。霍金预言，黑洞消失的一瞬间会产生剧烈的爆炸，释放出的能量相当于数百万颗氢弹的能量。
黑洞会发出耀眼的光芒，体积会缩小，甚至会爆炸。当英国物理学家史迪芬·霍金于1974年做此语言时，整个科学界为之震动。黑洞曾被认为是宇宙最终的沉淀所：没有什么可以逃出黑洞，它们吞噬了气体和星体，质量增大，因而洞的体积只会增大。
霍金的理论是受灵感支配的思维的飞跃，他结合了广义相对论和量子理论。他发现黑洞周围的引力场释放出能量，同时消耗黑洞的能量和质量。当黑洞的质量越来越小时，它的温度会越来越高。这样，当黑洞损失质量时，它的温度和发射率增加，因而它的质量损失得更快。这种“霍金辐射”对大多数黑洞来说可以忽略不计，而小黑洞则以极高的速度辐射能量，直到黑洞的爆炸。
所有的黑洞都会蒸发，只不过大的黑洞沸腾得较慢，它们的辐射非常微弱，因此另人难以觉察。但是随着黑洞逐渐变小，这个过程会加速，以至最终失控。黑洞委琐时，引力并也会变陡，产生更多的逃逸粒子，从黑洞中掠夺的能量和质量也就越多。黑洞委琐的越来越快，促使蒸发的速度变得越来越快，周围的光环变得更亮、更热，当温度达到10～15℃时，黑洞就会在爆炸中毁灭。
