科学家是如何建立起黑洞这个概念的？在本书的这一部分，我们将看到在牛顿提出他的引力理论以后，人们是如何开始思索的，而在爱因斯坦阐明他的广义相对论的各种蕴意之后，这种思索又是如何传播的。现在我们知道黑洞有两个要素：视界和奇点。视界的作用相当于一条信息屏障，而奇点是指质量密度趋于无穷大的黑洞中心点。许多著名的物理学家，包括爱因斯坦本人在内，都对这样一种奇异的物质状态颇为抗拒。但其他一些物理学家的研究则显示，大质量恒星的核心会坍缩成一个密度极高的区域，以至于任何粒子和辐射都不能逃离这一区域。
如果理论物理学家深信广义相对论的数学之美，那么他们就不会有任何理由去质疑黑洞的存在。但科学是需要实证的，所以天文学家不遗余力地寻找黑洞的神秘踪迹。在爱因斯坦去世10年后，由于X射线天文学的出现，研究者才得以观测当黑洞吸积其周围的气体时所形成的热吸积盘和两极喷流。搜寻死亡的黑暗星体极具挑战性，即使经过人类50年的努力，目前也只有30多颗死亡恒星被比较确定地证明是黑洞。据估计，我们的银河系中散布着1000多万个黑洞，而这30多个是其中最靠近我们的。在艰苦地积累这一证据的过程中，天文学家惊讶地发现各星系的中央都隐藏着大质量黑洞。这些黑洞在吸积周围的气体时就会变成宇宙中最明亮的天体。