黑洞到底是什么(2)

爱因斯坦在1905年提出狭义相对论
后来的转机便是爱因斯坦相对论的出现，1905年，爱因斯坦在独自研究时，他抛弃了自牛顿以来所构建的绝对时空和时间的概念，他重新建立起了一套相对观念。在经典的牛顿物理学中物理学家认为，空间、时间、质量是绝对的，而光速是相对的，而爱因斯坦反其道而行之，他觉得只有光速是绝对的，而剩下其他的都是相对的。于是狭义相对论诞生了。
狭义相对论有两个基本原理：
其一，光速不变原理。
其二，相对性原理。物理学中一切运动都必须遵从同样的视点所处的运动状态。
在上面这些基本的条件下，我们再分析时间和空间，就能够得出让人吃惊的结论。物体的运动速度越快，它的长度就会越长，时间就会越慢，质量就会越大，即钟慢和尺缩效应。但这似乎还不足以完全解决黑洞的问题，关于时空和引力才是关键。
在1908年闵可夫斯基发现了一个重要的理论，关于四维时空的绝对性理论，其实说白了就是借助数学的方法来解释狭义相对论。但可惜的是当时爱因斯坦并没有意识到这一点，相反他觉得用数学的方式去解释显得更加繁琐，甚至去嘲笑这个公式。

j近日点轨道的偏移
紧接着就是爱因斯坦第二次走向辉煌的时刻了，关于水星近日点的问题。
按照开普勒描述的椭圆轨道，水星应该顺着它的椭圆轨道绕太阳运行，进过几百年的观测，水星每沿轨道环绕一圈后，都不会回到原来的位置，会有一点点的偏移，这是水星在近日点上的移动。这个移动有1.38弧秒，牛顿的经典引力时空观可以解释其中的1.28弧秒，那是木星以及其他行星对水星产生的作用效果，至于剩下的0.1弧秒没有任何的解释方法。
在随后的研究中，爱因斯坦建立了一个等效原理。
关于等效原理，我们可以做一个简单的假设
在地球上和在一个以重力g为加速度加速飞行的火箭上同时抛一个小球，则小球运动状态完全等效，这就是简单的等效原理。
随后，爱因斯坦紧接着又提出了更加惊人的理论，就是关于引力引发时间膨胀。在1912年爱因斯坦终于意识到数学方法的重要性，并接受了闵可夫斯基的绝对时空观，在此理论的基础上，他就解释了新的理论中的时空弯曲，在离地球近的时空，弯曲的曲率比较大，越远则越小。

星体的质量会对周围时空产生影响
在此后的三年里，爱因斯坦终于借助数学的方法，尤其是黎曼几何，用来解释他的新理论，经过计算，在1915年，广义相对论诞生。
现在我们我们就用广义相对论来解释一下黑洞：
首先引力并不是我们平时所理解的力，引力的本质是时空弯曲，也可以这么说，地球并没有拉着或者吸引着我们，而是我们的时空被地球所产生的引力所弯曲、扭转。所以在这里就需要用新的几何来计算时空弯曲的状况，从而知道该怎样扭曲才能使光不会跑出来。
在1916年，德国科学家史瓦西（Karl Schwarzschild）历史性的第一个计算出爱因斯坦方程的解，并建立了史瓦西几何。他分析了完全没有旋转的星体，并得到了任何无旋转的星体的时空曲率。他还说明了，每一个星体都存在一个依赖星体质量的临街周长，如果任何星体减少到这个临界周长，就可以形成黑洞。