黑洞
黑洞是物理學家在求解廣義相對論的引力場方程時得出的一種數學模型。1915年，已經年過40的德國物理學家史瓦西(Karl Schwarzschild)在第一次世界大戰的俄國戰場上得到了第一個靜止、中性的球對稱引力場的外部解。
引力場方程，k為牛頓引力常，c為光速
史瓦西解
史瓦西半徑，m為引力源質量我們從上面三個圖解可以看出，球對稱引力場在史瓦西半徑上開始產生了奇異性，因為史瓦西半徑球面上，解的第一項(時間度規)變為0，球面以內的時間度規變為負數。而在引力場半徑為0處，時間度規變為負無窮。
開始出現奇異性的史瓦西半徑球面就是我們常說的黑洞的事件視界，半徑為0的點就是黑洞的奇點。
球對稱的靜態黑洞在史瓦西模型中，視界以內包括視界上的任何粒子(包括光子)都是不可能逃離視界的。這也就是偉大的美國物理學家惠勒(John Archibald Wheeler)1969年在紐約的一次學術會議中叫出「黑洞」(Black Hole)這個名字的原因。
物理學家發現，大質量的恆星最終的歸宿必須是黑洞，印度物理學家錢德拉塞卡(Chandrasekhar)計算出一個極限，即超過1.44倍太陽質量的白矮星最終必定會在自身的引力坍縮下形成黑洞。
2019年4月10日，分別在美國華盛頓、中國上海和臺北、智利聖地牙哥、比利時布魯塞爾、丹麥靈比和日本東京，同時進行觀測黑洞，也是人類有史以來第一次見到黑洞的真面目，也證實了黑洞確實存在。這顆黑洞距離地球5300萬光年之遙，質量相當於65億顆太陽。
M87*黑洞的首張照片微型黑洞
物理學家在理論中預言了黑洞的存在，終於也在天文觀測中證實了黑洞的存在。但是這些黑洞的質量都非常大，形成的原因也完全歸結為自身的引力坍縮。
實際上在首次觀測到黑洞之前，物理學家就預言了微小質量黑洞的存在。這些微型黑洞的質量可以小到一個足球的質量，甚至於小到普朗克質量10^-5 g。
對撞機中產生的微型黑洞雖然人們還沒有觀測到微型黑洞，但禁不住還是要問，微型黑洞是怎麼出現的呢？主流的說法有兩種。一是微型黑洞產生於宇宙大爆炸的初期，在大爆炸後的不到一秒之內，極高密度的質量壓縮產生了宇宙中最初的一批微型黑洞。二是在大型強子對撞機(LHC)中，當粒子以接近光速的速度碰撞時，可能產生微型黑洞，這種可能出現於粒子對撞機中的黑洞也被稱為人工黑洞。
有不少物理學家就很擔心這樣一個問題。假如在LHC中出現了一個微型黑洞，整個地球是否會被吞食？
黑洞吞食地球實際上，由於微型黑洞的質量非常小，在這樣的小質量層面上，微型黑洞的行為必須考慮量子力學效應的影響。
霍金曾經提出過黑洞輻射理論，並表明，如果有一天，發現了黑洞輻射，他將會獲得諾貝爾物理學獎。
黑洞輻射(黑洞蒸發)
黑洞怎麼會輻射呢？霍金是這樣推論的。由於在黑洞的視界附近，真空因不確定性原理所決定的量子漲落而充滿了隨機出現的虛粒子對，當一個負能量的虛粒子掉進黑洞視界內，正能量的虛粒子就會獲得相應的能量而變為實粒子輻射出去。大量的量子漲落會使得黑洞在視界附近形成一層發光的球面，遠處的觀察者看到的光，就來自於這些黑洞輻射，這些輻射將會逐漸帶走黑洞的全部能量，在最後時刻，黑洞會消失在一場輻射爆中。黑洞輻射現金在理論上已經成為了一個被認為是正確的預言。
黑洞輻射那麼微型黑洞一旦在實驗中出現，實際上它的壽命是會非常短的，因為質量太小，會在非常短的時間內因黑洞輻射而喪失掉全部的能量。當然有一個疑問是，如果微型黑洞吸收能量的速度大於它輻射的能量，那它不是會越來越大嗎，以至於吞食掉整個地球？
關於這個問題，合理的猜測就是，對於微型黑洞來說，因為量子效應的黑洞輻射而損失能量的速度是遠遠大於因引力收縮而吸收能量的速度的！事實上，我們在觀測中也沒有發現任何一個大型黑洞是由微型黑洞演變而來的！