史海钩沉
最早预言黑洞的人
18世纪英国牧师米歇尔首次预言黑洞存在，这一超前概念在当时未受重视，直到20世纪才被重新发现。
黑洞是一种空间区域，其引力如此之强，以至于任何东西，包括光，都无法从中逃脱。
这个令人震惊的概念最早由18世纪的英国乡村牧师约翰·米歇尔提出。尽管他是当时最杰出、最具创造力的科学家之一，但米歇尔至今仍然鲜为人知，部分原因是他很少去发展和推广自己的开创性思想。
米歇尔1724年出生，在剑桥大学学习，并在那里教授希伯来语、希腊语、数学和地质学。没有米歇尔的肖像存世，但他被描述为“一个身材矮小、肤色黝黑、体态肥胖的人”。他成为了利兹附近的索恩希尔的教区长，大部分重要工作都在那里完成。米歇尔在利兹接待了许多科学访客，包括本杰明·富兰克林、化学家约瑟夫·普利斯特利(发现氧气的人)和物理学家亨利·卡文迪什(发现氢气的人)。
他的科学成就范围令人印象深刻。1750年，米歇尔展示了磁铁的每个磁极所施加的磁力随着距离的平方而减小。1755年里斯本大地震后，他写了一本书，帮助确立了地震学作为一门科学。米歇尔提出地震以波的形式通过固体地球传播，并与现在称为断层的地质地层偏移有关。这项工作使他于1760年当选为皇家学会会员，这是一个由顶尖科学家组成的组织。
米歇尔构想了实验并建造了装置来测量两个已知质量物体之间的引力。卡文迪什在米歇尔去世后实际进行了这个实验，并充分归功于他的想法。这个测量产生了一个称为引力常数的基本物理量，它校准了宇宙中任何地方引力的绝对强度。使用测量出的常数值，卡文迪什第一次能够计算地球的质量和平均密度。
米歇尔还是第一个将新兴的统计数学应用于天文学的人。通过研究天空中星星的分布，他展示了作为一对或一组出现的星星比随机排列所能解释的要多得多。他认为这些是真正的双星或多星系统，由它们相互的引力绑定在一起。这是首次证明星星之间存在物理联系的证据。
但也许米歇尔最有远见的成就是想象黑洞的存在。这个想法在1783年，当他考虑一种确定恒星质量的假设方法时来到他的脑海。米歇尔接受了牛顿的理论，即光由小物质粒子组成。他推理说，这样的粒子从恒星表面出现时，它们的速度会被恒星的引力拉低，就像从地球发射向上的抛射物一样。通过测量来自某个恒星的光速的减小，他认为可能可以计算出恒星的质量。
米歇尔自问这种效应能有多大。他知道任何抛射物都必须以比某个临界速度更快的速度移动才能逃离恒星的引力怀抱。这个“逃逸速度”仅取决于恒星的大小和质量。如果一个恒星的引力如此之强，以至于其逃逸速度超过了光速会发生什么？米歇尔意识到光将不得不回落到表面。他知道光的大致速度，这是奥尔·罗默在上个世纪发现的。所以米歇尔很容易计算出，假设平均密度相同，恒星的逃逸速度会超过光速，如果它的大小是太阳的500倍以上。光无法从这样的物体中逃脱，因此它对外界是不可见的。今天我们会称之为黑洞。
米歇尔得出了正确的答案，尽管他在一个点上是错误的。我们现在知道，根据爱因斯坦1905年的相对论，光在空间中以恒定速度移动，不受局部引力强度的影响。因此米歇尔通过测量光速来找到恒星质量的提议是行不通的。但他正确指出，如果一个物体的逃逸速度超过光速，它必须是不可见的。这个概念太过超前，几乎没有留下印象。
黑洞的概念在1916年，爱因斯坦发表了他的引力理论后被重新发现。卡尔·史瓦西那时解决了爱因斯坦方程式中的黑洞情况，他将其想象为一个围绕集中质量的球形扭曲空间体积，对外界完全不可见。罗伯特·奥本海默和其他人的工作随后导致了这样的物体可能是由大质量恒星的坍塌形成的。术语“黑洞”本身是在1968年由普林斯顿物理学家约翰·惠勒创造的，他进一步研究了黑洞的性质。
最常见的黑洞可能是由大质量恒星的坍塌形成的。更大的黑洞被认为是由数百万或数十亿恒星质量的突然坍塌或逐渐积累形成的。大多数星系，包括我们自己的银河系，中心可能都含有这样的超大质量黑洞。
天体物理理论允许黑洞有多种大小，黑洞的大小与其质量成正比。因此，一个质量与地球相当的黑洞直径大约为一英寸，一个质量与太阳相当的黑洞直径为几英里，一个质量与银河系总质量相当的黑洞直径约为光年。黑洞越大，其平均密度越低，我们可以想象，我们整个可观测宇宙可能是一个更大宇宙中的超大质量黑洞。
米歇尔建议，如果一些黑洞周围有发光的恒星，我们可能会探测到不可见的黑洞。实际上，这是天文学家今天用来推断黑洞存在的一种方法。我们已经观察到了许多系统，其中的气体云或整个恒星移动得如此之快，只有黑洞的集中质量才能负责。
虽然黑洞强烈影响它们周围的空间，但它们像宇宙真空吸尘器一样，把附近所有东西都吸进去的观念是一个流行的谬误。如果太阳不知何故坍塌形成了一个黑洞，行星的轨道运动会不受影响。中心质量保持不变，所以行星会感到与以前相同的重力。恒星黑洞的区别在于其非常小的尺寸和高密度。这使得其他天体能够非常接近质量中心，那里的重力非常强烈。但它不会增加离质量中心较远的重力吸引。
当约翰·米歇尔在1783年构想黑洞时，世界上很少有科学家具备理解他所谈论内容的心理准备。这个概念陷入完全的默默无闻并不令人惊讶，不得不在20世纪被重新发现。
