广义相对论

广义相对论是J.罗伯特·奥本海默和哈特兰·斯奈德1939年描述大质量恒星在自身引力作用下坍缩时所依据的理论框架。他们的计算表明，质量足够大的恒星核心可能会无限收缩，达到引力极端强烈、连光也无法逃逸的程度。这一结果后来被视为对黑洞形成的数学描述，尽管这篇论文发表之初并未引起多少关注。

在坍缩计算中的作用

奥本海默和哈特兰·斯奈德于1939年9月1日发表了《论持续的引力坍缩》。他们运用广义相对论，考察大质量恒星耗尽燃料后会发生什么。如果恒星核心的质量超过临界值——当时认为约为太阳质量的两到三倍——它就不会稳定成为白矮星。相反，自身引力会驱使它持续收缩。

他们的论述将计算推向一个惊人的结论——恒星会受到极度压缩，以至于连光波也无法逃脱其引力。远远望去，它将从视野中消失，与宇宙的其余部分隔绝。奥本海默和斯奈德用“只有它的引力场仍然存在”概括了留下的痕迹。他们没有使用后来出现的“黑洞”一词，但他们的描述预示了这一现象。

反响与后来的证实

这篇论文的意义并未立即得到理解。它基本上遭到忽视，其计算长期被视为一种数学上的奇闻。于是，广义相对论在纸面上所允许的结果，与当时的读者能够想象恒星在宇宙中会如何变化之间，出现了鸿沟。

随着天文观测不断进步，这道鸿沟逐渐缩小。自20世纪70年代初起，计算机和改进后的射电望远镜技术帮助黑洞理论成为天体物理学的核心内容；与此同时，天文学家探测到了许多黑洞。回过头看，奥本海默和斯奈德的研究被公认为对黑洞坍缩作出了极其完整的数学描述。

意义与局限

在这一论述中，广义相对论使人们得以推理恒星演化中熟悉终点之外的情形——质量足够大的恒星核心不会止步于成为白矮星，而可能继续坍缩，直到连光也无法逃逸。因此，这一理论的数学推论远远超出了当时人们凭直觉能够构想的图景，也有助于解释为什么这篇论文既意义重大，又在最初遭到忽视。

这项研究的影响也有其局限，体现在奥本海默本人的职业生涯中。他与斯奈德作出创造性的突破后，并未将这一结果发展为对该现象的持续性理论；不久便转向介子理论。本书将这一转向与他对自身想法的强烈怀疑联系起来——他很快就看到了这些想法的缺陷，而这种批判性性情促使他转向下一个问题，而不是继续深入发展这一洞见。