“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.
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(史瓦西半径),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!
根据爱因斯坦的理论,星体的引力可以解释为其局部内巨大的质量使得周围空间发生了扭曲（席梦思上放一个球,让人坐在球旁边,席梦思会被人压得陷下去,球就会象人滚去,好像被西过去了.）黑洞的引力极为巨大,周围空间的扭曲也就极为强烈,在这个被扭曲到甚至混乱的空间内,物质甚至可以重叠在一起,这就解释了为什么黑洞的体积可以是无限小.
无限大的质量除以无限小的体积,得数自然是无穷大的密度.
追问对时间怎么影响呢，如何解释所谓的穿梭未来呢
追答有很多种说法,我先说广义相对论.该理论认为引力是由空间——时间几何（也就是,不仅考虑空间中的点之间,而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何）的畸变引起的,因而引力场影响时间和距离的测量.引力只是扭曲空间形变的表现,也是光出不去的原因.
至于时间,首先时间不是测出来的而是定出来的.就是说你用表看的时间是你规定秒针转一圈就是一分钟.
我的观点,黑洞中是有时间的,但是定义于黑洞中的空间扭曲度.如果黑洞足够大,大到型变量无穷小,就是奇点（宇宙大爆炸观点中的奇点,不用解释了吧）,那么时间就无限趋近于0.
楼下的说的公式指的什么?是引力场方程吗?该方程是一个以时空为自变量、以度规为因变量的带有椭圆型约束的二阶双曲型偏微分方程.本身就是坐标的.没有正负的说法.
楼主要是大学,就知道了这个方程了,高数都会讲的.
另外,我解释一下楼下说的虚时间.没必要搞得这么神秘.i的平方就是-1,定义i是虚数,用i来计算的时间就叫虚时间.在一个多维的时空,或者说你理解为三维的函数里面,比方一个椭圆,不同位置值是不一样的,代表不同的人环境不同看到是表的速度是不同的,但是都是在这个函数上.这个就是广义相对论.跟霍金没关系,是爱因斯坦说的.
如果你的数学知识还不够,很多东西抽象不出来很正常.