我们用爱因斯坦创建的广义相对论——引力学来理解黑洞的动力学，并理解它们怎么会使内部的所有事物逃不出边界。引力学说适用于行星、恒星，也适用于黑洞。爱因斯坦在1916年提出来的这一学说，说明空间和时间是怎样因大质量物体的存在而发生畸变的。简言之，广义相对论说物质弯曲了空间，而空间的弯曲又反过来影响穿越空间的物体的运动。
爱因斯坦的学说认为质量使时空弯曲。我们不妨在弹簧床的床面上放一块大石头来说明这一情景：石头的重量使得绷紧了的床面稍微下沉了一些，虽然弹簧床面基本上仍旧是平整的，但其中央仍稍有下凹。如果在弹簧床中央放置更多的石块，则将产生更大的效果，使床面下沉得更多。事实上，石头越多，弹簧床面弯曲得越厉害。
同样的道理，宇宙中的大质量物体会使宇宙结构发生畸变。正如10块石头比1块石头使弹簧床面弯曲得更厉害一样，质量比太阳大得多的天体比等于或小于一个太阳质量的天体使空间弯曲得厉害得多。
如果一个网球在一张绷紧了的平坦的弹簧床上滚动，它将沿直线前进。反之，如果它经过一个下凹的地方，则它的路径呈弧形。同理，天体穿行时空的平坦区域时继续沿直线前进，而那些穿越弯曲区域的天体将沿弯曲的轨迹前进。
假如在弹簧床面上放置一块质量非常大的石头，石头将大大地影响床面。不仅会使其表面弯曲下陷，还可能使床面发生断裂。类似的情形同样可以在宇宙出现。若宇宙中存在黑洞，则该处的宇宙结构将被撕裂。这种时空结构的破裂叫做时空的奇异性或奇点。
那么，为什么任何东西都不能从黑洞逃逸出去呢？正如一个滚过弹簧床面的网球，会掉进深洞一样，一个经过黑洞的物体也会被其引力陷阱所捕获。而且，若要挽救运气不佳的物体需要无穷大的能量。
我们已经说过，没有任何东西能进入黑洞中而再逃离出来。但科学家认为黑洞会缓慢地释放其能量。著名的英国物理学家霍金在1974年证明黑洞有一个不为零的温度，有一个比其周围环境要高一些的温度。依照物理学原理，一切比其周围温度高的物体都要释放出热量，同样黑洞也不例外。一个黑洞会持续几百万万亿年散发能量，黑洞释放能量称为“霍金辐射”。黑洞散尽就是所有能量的消失。此外，黑洞还能释放红外线。当超大质量黑洞发生碰撞后就会形成持续的“红外线晚霞”，这些晚霞能持续发光10万年。借助于美国宇航局“斯皮策”太空望远镜并利用其红外探测功能可观测到此类红外线呈现绚丽晚霞的景象。
我们都知道因为黑洞不能反射光，所以看不见。在我们的脑海中黑洞可能是遥远而又漆黑的。但霍金认为黑洞并不如大多数人想象的那样黑。他指出黑洞的放射性物质来源是一种实粒子，这些粒子在太空中成对产生，不遵从通常的物理定律。而且这些粒子发生碰撞后，有的就会消失在茫茫太空中。一般说来，可能直到这些粒子消失时，我们都未曾有机会看到它们。
黑洞无疑是当今最有挑战性、最让人兴奋不已的天文学说之一。许多科学家也正在不断地努力揭开它那神秘的面纱。相信不久会有更多的新成果展现在我们面前。
被“吞没”的地球
——太阳系的未来预测
太阳一直给地球提供充足的光和热，使得地球生命在阳光的爱抚之下得以繁衍生息。然而，英国天文学家们预测太阳有可能会膨胀为一颗红巨星，最后地球和太阳将“亲密接触”，进而太阳将“吞没”地球。那么，未来地球的发展命运将会如何呢？
太阳是否真的会如天文学家们预测的那样，有可能会膨胀为一颗红巨星呢，届时，它的表面不断扩张，甚至会达到地球轨道，最后地球和太阳将“亲密接触”，进而太阳将“吞没”地球。这种预测是否可靠呢？未来地球将何去何从？人类一直对这些问题非常感兴趣。
美国天文学家利用大型望远镜，在宇宙中新发现了一颗红巨星（氢元素消耗殆尽的恒星）和围绕着它的行星。根据这一发现，科学家预测，当太阳膨胀成为一颗红巨星时，它的表面不断扩张甚至能够达到地球轨道，从而出现地球和太阳发生“亲密接触”的现象。
领导此项研究的是美国宾夕法尼亚州立大学的亚历克斯·沃尔兹扎，他于1992年发现了首颗太阳系外行星。除他之外，波兰哥白尼大学、美国麦克唐纳观测站和加州理工大学的科学家也参与了最新的研究。科学家发现，宇宙中许多恒星在它们行星的周期运动影响下，会交替性地接近或远离行星。利用这一点，即多普勒效应，研究人员反复测量该恒星的光谱，从而推断出了该红巨星及其行星的存在。
新发现的红巨星位于狮子座，是天文学家迄今已发现的10个红巨星星系中最遥远的一个。它的体积大约为太阳的10倍，质量约是太阳的2倍。该红巨星的行星的公转周期为360天，距地球约1200光年。
科学家预言，50亿年后太阳会膨胀成一颗红巨星。此次新发现的一个重要意义就在于使天文学家通过对比研究，加深了对太阳系未来的认识和理解。亚历克斯·沃尔兹扎表示，太阳膨胀会使地球的生物生存区域重新分布。大约20亿年后，太阳就会使地球变得不再适合生物生存。因为在太阳演化为红巨星的膨胀过程中，地球将变得越来越热。太阳的扩张将影响地球等行星的轨道以及整个太阳系的动力学，最终会导致各行星轨道交叠乃至引起行星碰撞。亚历克斯·沃尔兹扎说：“太阳变成红巨星时，地球很可能已经投入太阳的怀抱。”
然而，太阳是否会“吞没”地球？我们对此的研究还只是处于起步阶段，目前这仍是个未解的谜团。
火星之脸
——外太空的奇特标志
火星之脸是不明飞行物现象中最奇特的一个分支，关于火星之脸和火星上其他纪念碑的演讲总是能吸引大批对此极感兴趣的观众。事实上，我们希望火星之脸不仅仅是风力和重力侵蚀沙坡而形成的。因为对它的证实对人类有着非凡的意义。然而，火星上真的有人居住过吗？
火星之脸的西南几千米处是一片金字塔形的建筑群，有人认为那是被遗弃的已构建好的火星城残骸。还有人认为火星之脸是一种标志，显示火星上曾经有人居住过。
那么，火星上真的曾经有人居住过吗？倘若火星上真的有一个具有文明的民族，那么火星上的居民与人类有亲缘关系吗？他们真的像传说中在吉萨建造了狮身人面巨像和金字塔一样，建造了火星之脸和其他纪念碑吗？难道我们人类事实上是来自火星上的殖民地居民，一个不得不逃离家园的民族的后代吗？
第一张后来为世人所知的火星之脸的图片拍摄于1976年7月25日（星期日），它是无人驾驶的宇宙飞船“海盗一号火星探测器”拍摄的。火星之脸大致坐落在火星南半球约北纬41°，西经9．5°的地方。
注意到火星之脸的第一人是“海盗号计划”科学家托拜厄斯·欧文，他是美国航空航天局成像团队的一名成员。他在看到火星之脸时说的第一句话便是：“噢，我的上帝，快看！”
加里·色诺芬也是参与“海盗号计划”的科学家之一，他是最先向媒体披露火星之脸消息的美国航空航天局的官员。他说：“光和影子的把戏不是很奇特吗？几个小时之后，当我们再拍照时，它已消失得无影无踪。那只不过是个把戏，只是光照在上面的一种效果而已。”
现在，专家们认为，最初拍完的照片在几小时后“消失”（用美国航空航天局发言人加里·色诺芬的话来说）的原因不是人的幻觉，而是火星上夜幕降临了。
1976年7月27日，美国航空航天局公开了第一组火星之脸的照片，并发布了以下快讯：
“这张照片是海盗一号探测器在火星北纬地区，为寻找海盗二号的着陆点时拍下的。
“这张照片显示了受侵蚀的台地状地形。巨大的岩石山脉在中央，很像人类的头部，它由影子形成，给人一种浮现出眼睛、鼻子和嘴的错觉。这个轮廓跨越1．5千米，与太阳成20。的角。图像上布满斑点的面孔是一点小错误所致，而这点错误又在放大照片时给夸大了。照片拍摄于7月25日，覆盖1873千米的范围。海盗二号将于下周六（8月7日）到达火星轨道，计划于9月初着陆。”
既然有人说火星之脸像古埃及的狮身人面巨像，那么难免有人会怀疑，埃及的纪念碑可能源于外星球，还会认为火星上的纪念碑和地球历史之间存在着一定的联系。
有人认为，一场灾难毁灭了这个红色星球上的一切文明，而他们之所以建造这张脸以及其他纪念碑，是为了给世人一个警告——你们可能也会遭受到同样的毁灭性灾难。
在火星之脸被发现之后，西多尼亚地区被宣称为不适合用来作为海盗二号的降落区。美国航空航天局说那里太危险了，尽管最终选定乌托邦作为着陆点，但这一地点几乎和西多尼亚地区一样危险。
当欧洲宇航局的“火星快车”探测器在2003年抵达火星上空时，许多公众都要求欧洲宇航局科学家用“火星快车”上的照相机重新拍摄“火星之脸”地区照片。2006年7月22日，“火星快车”上的“高解析立体相机”终于拍摄到了一些最清晰的“火星之脸”地区照片，欧洲科学家用这些照片制造出了“火星之脸”和周围环境的高清晰三维地图。结合欧洲宇航局“火星快车号”宇宙飞船观测数据，分析“火星之脸”的3D图像，科学家最终证实：“火星之脸”只是太阳光线照射和拍摄角度不同所形成的，山丘残余部分形成于山崩滑体和较早的山丘残余部分，并没有呈现出具体的面孔形状。
寻找外形生命
——地球人外的智能生物
仰望天空，人类对神秘的宇宙充满了幻想，是否存在外星生命？探寻到外星生物，就可以证明地球人在宇宙中不是独一无二的智慧生物，对我们探索宇宙生命的起源，认识生命的本质有着重要的意义。虽然人类至今还没有找到宇宙中的同伴，但却从未停止探寻外星生物的脚步。
科学家此前已经对太阳系内的两颗类地行星（金星、火星）进行了多次考察，遗憾的是，虽然地球表面存在丰富的物种，但是金星太热了，而火星又太冷了。也许金星和火星都可能曾经有生命存在，但严酷的气候条件和极端的温度使生命存在的证据无法保留下来。有科学家表示，在寻找外星生物的过程中，如果一直专注于寻找我们所知道的生命存在所需的物质证据，或许会错过更多新奇的生命形式，这些外星生命可能并不依赖水和碳的代谢机制。
奥地利的科学家已经开始了一项系统研究，探寻无水溶剂在地球之外支持生命存活的可能性。他们希望自己的研究能够改变那种在追寻外星生物过程中以地球生物存活条件为中心的先人为主的观念。
“以目前我们在其他星球寻找生物的研究战略，我们将只能发现那些拥有地球生物大部分特征的生命形式。”维也纳大学太空生物学家约翰尼斯·莱特纳向位于德国的欧洲行星科学研究会发送了一封电子邮件，阐明了他的观点。他说：“现在我们还没有发现外星生物，因为我们不知道它们可能的属性。因此，我们在行星表面探测过程中使用的仪器，并不能发现真正属于外星生物的特征。”抗体只能探测到已知的物质，这种方法仅限于发现类似于地球生物的生命形式。
由于地球生物需要水，因此绝大多数寻找外星生物的努力都集中在“适居带”，或者星体周围相对狭窄的区域，在那里液态水能够存在。但是，虽然液态水需要温度保持在0℃～100℃之间，其他一些溶剂却能够在更大的温度范围内保持液态。比如，氨水能在更低的温度保持液态，大面积的氨水就可能存在于距离主星更加遥远的行星上。通过研究更多潜在的溶剂特性（例如硫磺酸和甲酰胺），科学家希望拓展可能有生命存在的研究区域。
奥地利科学家不是第一个想到外星生物可能依赖水以外的溶剂的。美国亚利桑那大学天体生物系主任艾利尔·安巴尔认为，这种想法至少可以追溯到1954年，当时生于英国的印度生理学家和生物化学家J．B．S．霍尔丹在一个关于生命起源的报告中提出氨水可能会支持生命存在。尽管还没有完全证实，但是其他溶剂支持生命存在的观念绝不是没有依据。由于未知的生物太难以研究，这个命题始终没有得到应有的关注。
莱特纳的研究小组正在通过探索潜在溶剂的热能和生化属性来寻找外星生物，特别是专注于这些物质支持非碳基代谢机制的能力。“我们知道，在氨水或硫磺酸溶剂中碳氧基代谢机制的生物是不能存活的，”莱特纳在一个新闻稿件中说，“假如在金星大气中存在生命，它的存活机制就不可能和地球生物一样。”
我们寻找外星生物的尝试更多局限于探求外星生物存活的环境因素，而不是关注于它们会是什么样子。“但是，当我们计划去火星或者其他星球，尤其是土卫六时，”他说，“或是当我们开始考虑在地球以外的太阳系寻找生命的前景时，重要的是开始考虑可能存在着‘奇异生命’，这样我们就不会错过一些重要的讯息。”
2010年4月28日，美国航空航天局（NASA）的科学家向公众展示了“机遇号”和“勇气号”这两个火星探测器最近发回的照片。其中部分照片显示，火星表面有某种类似绿藻层的物体。这种绿藻层被认为是生命的基础。这一结果暗示，火星上很可能有水，因此也有可能存在生命迹象。那么火星真的有生命存在吗？人们拭目以待。
