1798年，法國天文學家拉普拉斯從牛頓力學出發，預言了宇宙中可能存在引力如此之大的大天體。他認為“宇宙中最明亮的天體，很可能我們根本就看不到它”。他大膽地假設說，如果有一個天體的密度或質量很大，達到了一個限度，這時它很可能是不可見的。因為光速也低於它的表麵脫離速度，也就是說光無法離開它而最終到達我們這裏。他的預測其實就是一種早期的黑洞理論。
近代以來，愛因斯坦發表了廣義相對論，越來越多的自然科學家從牛頓力學和廣義相對論出發，得出了類似結論，紛紛預言黑洞的存在。依據牛頓的萬有引力理論，科學家得出，一個球形的天體，一旦它的質量超過太陽質量的2倍，就可能引發“引力崩潰”。也就是說，它可能會向自己的中心引力坍縮，成為一個體積無限小、質量無限大的質點。依據愛因斯坦的廣義相對論，德國科學家史瓦西計算出了一個可能具備無窮大引力的天體半徑。他進一步闡述說，一個天體一旦半徑達到了這個大小，就很可能有無限大的引力，任何物質都不能從它那兒逃脫出來，隻能被它吸引進去。即便光線速度極快，也“難逃噩運”。這個有能力把一切吸引住的地方，人們無法看到它，因而稱之為黑洞。
當今科學家們更加確切地定義了黑洞，他們認為黑洞是廣義相對論能夠預言的一種特殊天體。這種天體具有一個封閉的邊界稱為“視界”，這是它最基本的特征。視界的封閉也是相對而言的，外界的物質和輻射可以進入視界，而視界內的一切都無法逃逸到外麵去。更簡單地說，黑洞不向外界發射和反射任何光線，人們根本沒辦法看到它，這就是黑洞之所以“黑”的原因；同時任何東西一旦進入其中，就再也出不來了。黑洞似乎永遠都處於饑餓的狀態，是個填不飽的“無底洞”，有人形象地把它叫做“星墳”。
人們已不再置疑是否有黑洞，那麼黑洞裏麵的情況又是如何呢？由於目前對黑洞還沒有直接的觀測依據，科學家們隻能從理論上推測。假如有一位無畏的科學家駕駛飛船向黑洞飛去，他最先感到的是巨大的吸引力。他要是從窗口望出去，就會看到一個平底鍋似的圓盤在周圍星光襯托下很顯眼。走得更近，遠方似乎有“地平線”，發出X射線，那似乎深不見底的黑洞便是被這“地平線”包圍著。光線在黑洞附近變形，成為一個光環。宇航員這時要返航已是不可能的了，雙腳受到的巨大引力使得他向黑洞中心飛去。他如同坐在刑具台上，頭和腳之間出現巨大的引力差，這巨大的引力差早在距“地平線”3000英裏（1英裏=1.609公裏）之外的地方就把他撕碎了。
科學家一直在尋找能說明黑洞存在的證據。黑洞本身是不能被直接觀測到的，但它有相當大的引力場，這就會影響附近天體的運動。於是人們找到了間接觀測黑洞的方法，那就是由附近天體的運動來推測黑洞的存在。如果有物質落向黑洞，當它接近但還沒有到達視界時，就會圍繞著黑洞外圍做高速旋轉，運動軌跡呈盤狀或喇叭狀，而且這些物質在高速旋轉時會因摩擦而產生高溫，同時釋放出強大的高能X射線。人們用儀器是可以探測到X射線的，所以這類高能輻射也成為科學家們尋找黑洞的重要線索。根據這一點，天文學家開始在浩瀚的宇宙中細細搜尋。終於，人們發現在天鵝座附近有奇特的強X射線源，這就是著名的“天鵝X-1射線源”，有一顆比太陽大20倍的亮星和它相互圍繞著旋轉。天文學家們估計，這個X射電源便是一個黑洞，而且這個黑洞大概擁有8倍太陽的質量。人們還估計，在一個名叫M87的橢圓星係的核心，存在著一個質量巨大的黑洞，而它甚至有90億倍太陽的質量。
從這些結果出發，科學家們大膽地做了更深一步的設想。他們認為，在整個宇宙中，普遍存在著黑洞，而且組成宇宙的主要天體很有可能就是黑洞。他們還進一步預言，在銀河係中心，很可能也存在著一個質量相當於500萬個太陽質量的巨大黑洞。正是由於它巨大的引力，才將成千上萬顆恒星吸引住，這些恒星和氣體的運行速度極快，而且都圍繞著銀河係中心旋轉，成為一個十分巨大的集合體，銀河係由此而成。
那麼，是什麼原因導致宇宙中黑洞的形成呢？有人認為，恒星到了晚年，耗盡全部的核燃料，由於自身引力會發生坍縮。如果坍縮物質的質量比太陽質量大3倍，那麼最終的坍縮產物就是黑洞。此類黑洞的質量一般不會很大，不超過太陽質量的50倍。另外還有人認為，由於在星係或球狀星團的中心部分密集分布了很多恒星，以至於星與星之間極易發生大規模的碰撞，導致超大質量天體的坍縮，質量超過太陽1億倍的黑洞就這樣形成了。還有一種說法認為，也許是在宇宙大爆炸時，產生了極為強大的力量，一些物質被如此強的力量擠壓得非常緊密，於是產生了“原生黑洞”。
一旦證實了黑洞的普遍存在，宇宙的神秘甚至超乎我們的想象。我們知道宇宙仍處於不斷的擴張中，這是宇宙大爆炸的結果，爆炸中心的宇宙核仍是一切物質的來源。宇宙是否會在宇宙核的物質變得很稀薄時停止擴張？是否會因為各天體的自身引力而導致收縮？相對論的回答是肯定的，黑洞的存在部分地證實了相對論的判斷。也許宇宙不會消失在一個黑洞中，卻很可能會消失在幾百萬個黑洞中。因此，徹底地揭開黑洞之謎，還關係著人類對於宇宙歸宿的追問。