我們從「中子星的顏色」和「再談中子星」裡知道宇宙恆星的可能下場和根本原因。恆星死亡時，電磁力挺住了，我們得到白矮星。電磁力失守，強作用力挺住了，我們得到中子星。強作用力失守，我們得到的就是一個黑洞。

再也沒有別種力了。當重力戰勝一切，所有的物質只有內縮、潰陷。我們常說，不知「伊於胡底」，在這裡，是再貼切不過了；黑洞是沒有「底」的。當死亡的恆星越過白矮與中子星的階段，自身體積越縮越小，自己加諸自己的重力越來越強，又沒有其他外張力與之抗衡，唯一可能的結果就是縮到零、不見了。我們知道密度等於質量除以體積，體積越小密度越大，體積小到零，密度就大到無限大。黑洞就是這樣一個東西。要說它變零就不存在了，它的引力可是還在的，而且和原來的恆星一樣大；要說它存在，沒有體積的東西怎麼個「存在」法？要說它體積一定不為零，你得回答「為什麼」─什麼東西使重力的作用停止？

比太陽大十幾倍的恆星死後一定變成黑洞，是必然而不是可能。比太陽大的東西﹝不一定是恆星﹞多著呢，從幾倍大到幾十億、幾百億倍大都有﹝至今發現最大的黑洞有太陽的180億倍大﹞。我們銀河系中心就是個大黑洞，不過比鄰近的安卓米達銀河系的中央黑洞小得多。安卓米達的黑洞是太陽的一億倍大，我們銀河系的黑洞只有太陽的三百七十萬倍。【我的相簿】裡有張扁帽銀河系，它的中央黑洞原星比太陽大十億倍。十億倍有多大？不妨這麼想：一個魔術方塊不是有 27 個小方塊嗎？如果太陽像其中一個小方塊，那十億倍個小方塊可以堆滿約十個標準游泳池。我只是心算一下，別太認真。

講到黑洞的大小時，如果指的是質量，通常是以太陽的質量作單位；如果指的是體積，通常不是在說黑洞的「奇點」﹝singularity﹞，那個縮小到零的點，而是說它的「事界」﹝event horizon﹞範圍。

事界是一個假想的球狀範圍，中心就是黑洞的奇點。這個範圍的界定與光速有關。簡單說，就是光無法脫逃的距離。在事界外，光可以脫逃；在事界內，光無可脫逃。如果光都不能脫逃，任何事物就都沒有脫逃的可能。

如此一來，這事界就蘊含了幾重意義：

一、 黑洞的事界以內一片漆黑，完全無光，外界看不見任何東西。

二、 光是電磁波的一種。光無法脫逃，電磁波也無法脫逃。意思就是説，不可能有任何訊息從黑洞的事界內傳出來。事界之內，你可以當成是在宇宙之「外」，沒有任何可以得知的事物。此一隔絕是完全、永遠、與絕對的。黑洞的空間與時間，也和外界無關；我們無從得知它們的任何情狀。

三、 黑洞的奇點，長成什麼個樣子，是否真的體積為零，密度無限大？我們無從知悉。黑洞裡面，量子力學的作用一定是頗強的，但相對論在到奇點時失效，所以我們不能用相對論去推斷它的性質。我們須要一種新理論，亦即《神子、希格場、標準模型、相對量子論─人類的努力、挫折、與希望》一文所謂的「相對量子場」論。

光無法脫逃，原因當然是事界以內重力太強大。但是要把這兩者連接起來，並不能想像成好像子彈無法從地球引力脫逃那樣。畢竟光子不是物質粒子，它沒有質量。光不能脫逃的根本原因是由於時間和空間被黑洞的重力扭曲成全部彎回黑洞裡，這是相對論的基本論述之一。狹義相對論說，物體在時空裡運行，速度無可高過光速。廣義相對論說，物體存在於時空裡，它的質量會使時空變形，時空的變形使物體自然朝向大質量處運動，三度空間裡看起來就像引力在作用。

空間的度數很有意思，可以小窺一下。我們處身在三度空間，對「空間扭曲變形」這回事無法意會，但可以理解。如果我們是四度空間生物，這些全都再自然不過。一個四度空間的生物，穿過我們的世界時，我們會看見它的身體各部件此起彼落，從無中生有，再從有歸無，而且各部件毫不相干，似乎沒連結在一起。上街買鞋不小心拿到兩隻左腳的，只消將其中一隻拿到第四度空間「翻」一下再放回三度空間，就會變成右腳鞋﹝而且不是裡外對翻﹞。這屬於「對稱」方面的東西在物理裡十分重要，有機會再談。

事界的半徑叫「史瓦之才德」半徑。太陽以後不會形成黑洞，假如會的話，太陽黑洞的史瓦之才德半徑是三公里。地球也不會形成黑洞，假如會的話，地球黑洞的史瓦之才德半徑是0.9公分，和一顆大型玻璃珠差不多大。就是拿來作「王」打別人的那種珠珠。

恆星最後會不會形成黑洞與原星質量有關。一顆比八個太陽大的恆星最後形成的核心一般會超過太陽的1.4倍質量，這種星最後的結果是中子星或黑洞；比這小的就變成白矮星。「太陽的1.4倍質量」有個發現者，名叫「香綴西卡」，是個印度學者，所以此數也叫「香綴西卡極限」。根據香綴西卡極限，最小的黑洞史瓦之才德半徑約為四公里。我在中時潘震澤部落格寫過香綴西卡赴英倫留學時吃過的他指導教授的虧，此事影響他一倍子，直到晚年。香綴西卡於1995年辭世。學界和科技界一樣，「銀背」式的動物心理永遠在作祟。「銀背」是成年雄性主宰型大猩猩，高高在上，威風凜凜，不可一世。不過銀背猿再怎麼作威作福，還是隻猩猩。動物，包括人在內，智商畢竟有限。

黑洞由於結構特殊，使得它只有三種性質：質量、電荷、角動量。「角動量」，沒那麼玄，簡單說就是物體轉動的「勢頭」。如果兩個黑洞的質量、電荷、和角動量都一樣，這兩個黑洞事實上就完全相同。在一般世界，我們幾乎沒有這種例子。比方說，我們不會說如果兩個人的身高、體重、膚色、長相完全一樣，他倆就事實上一模一樣。他倆小腸可能不等長，可能一個有近視，一個有遠視，等等，不一樣的地方還有千千萬萬個可能。黑洞不是這樣的。黑洞除了質量、電荷、角動量，沒有其他性質。非常單純的一個東西。

黑洞最奇異的還不是它極度扭曲的空間，而是它的時間。雖然一個黑洞的形成不須要太長的時間，可那是對隨著恆星一起崩塌下去的人說的。對遠方的觀測者而言，一個黑洞的形成看起來是越來越慢，好像一個進度越來越越落後的工程，永遠也完成不了，永遠在「施工中」。

一個從事界外往下掉的時鐘，這遠方的觀測者如果看得見的話，看起來似乎越走越慢，一秒鐘得走上幾小時，後來幾天、幾個月、幾年、甚至幾世紀這樣越來越慢下去。最後這鐘好像停了，而且也不再往黑洞裡掉了，就這麼「卡」在事界上。拿著這鐘跟著掉下去的人可不覺得慢，他和這鐘一瞬間就穿過事界掉進黑洞去了。

黑洞由於強大的引力，使所謂「潮汐力」的作用也特別明顯。一個掉進黑洞裡的物體，譬如一個人，由於他的頭和腳到黑洞奇點的距離不同，所受的引力也有強度上的差異，因此形成一種拉力，這拉力會使他的身體越來越長。不只如此，他的雙肩和胸、背俱受黑洞奇點的引力，牽拉的方向也不完全平行，而是個圓錐形。這幾個拉力會各自分成縱向與橫向的力量﹝記得高中學的向量嗎？﹞，此等橫向之力的大小相同而方向都是往此人體內，以至形成一種向內的壓力。這橫向壓力加上前述縱向拉力，使此人身體無止境地越變越長，終至拉成一條由基本粒子形的直線，就這麼倏然間射進黑洞去，一了百了。

黑洞，宇宙空間、時間、物質、能量的終點。為什麼「會」這個樣子？Well，我們除了奇點以外大致上都已經知道了。為什麼「要」這個樣子？

誰知道呢！