■超新星爆发
所谓大恒星，通常来讲质量比太阳大八倍或者8.5倍以上。大恒星会有更深层次的一大串热核反应，最后一直进行到产生铁核。晚年阶段的大恒星像一个熊熊燃烧的巨大无比的热核反应炉，极度地膨胀，直径比土星绕太阳的公转轨道还要大。但它不可能维持长久，一旦热核反应全部停止，顶不住引力了，那么大的范围，那么多的质量往中间聚拢，速度非常高，比地球自由落体厉害得多，最后撞上中间的铁核。这时候在极高的压力下，铁元素原子核已经变成全部由中子组成的中子核，这个中子核你是摇不动的，比铜墙铁壁厉害得多，那么先前撞上的往外反弹，外面的往里拥，两个速度相对更厉害，撞的一塌糊涂，砰！能量就会突然地爆发，这就叫——超新星爆发。爆发能量超过太阳一生总辐射能量的100倍！
人死时不会蹦起来爆发的，大恒星快没气时会突然蹦起来大爆发，这就是大恒星的性格。大恒星死了，但是它催生下一代恒星。而且超新星爆发是把铁以后的那些元素创造出来的条件。我们在座爱美的女士们披金戴银，各种贵金属怎么来的？如果没有超新星爆发，不可能有这些元素。没有往日恒星的壮烈爆发，就没有今天多彩斑斓的宇宙。
■恒星的几种结局
大恒星超爆以后剩下那个残骸，那个中子核，会怎么变？这里就要提到近代天体物理学两个非常重要的极限值。
一个叫钱德拉塞卡极限。钱德拉塞卡是一位美籍印度天文学家，他计算出来一个极限值，获得1983年诺贝尔物理学奖。他说，停止热核反应的恒星，质量数如果小于1.44倍太阳质量，它会变成白矮星；质量数如果超过1.44倍太阳质量，它会进一步塌缩——那就引出第二个极限，奥本海默极限。
奥本海默也是一位著名的美国物理学家，被称为“原子弹之父”。他算出来了，如果一个冷恒星，超过1.44太阳质量但小于3倍太阳质量，它会进一步塌缩，变成中子星。如果大于3倍太阳质量的话，那么质量越大引力越强，强劲到能够把中子星都压垮，那就是黑洞。
那么恒星死亡的结局可以归类为这么几种：小于2.3倍太阳质量的恒星会正常死亡，没有超爆，最后变成白矮星；2.3到8.5倍太阳质量的恒星会超爆，它没有中子核，所以什么都没有留下；大于8.5倍太阳质量的恒星，超爆以后会留下中子核——看它留下的质量是多少，大于1.44是中子星，大于3是黑洞。
■黑洞的奇妙性格
黑洞第一个奇妙性质是它存在一个视界，物质进了这个界限，里边的光子就跑不出来，外面的人就永远看不到它。就是史瓦西算出来的那个界限。在视界之内，所有的物质只能向中心奇点聚集，任何两点之间以及它们同视界以外，不可能有任何信号联系。
在视界范围里头，质量全部集中在中心奇点，这个奇点体积为零，密度为无穷大。这违背所有已知的物理学规律——世界上有什么东西只有质量没有体积不占空间吗？
视界不是实体，是一个囚笼，所有物质、能量都被囚禁在中央奇点上，无法逃脱。光跑不出来，任何时候看它都是绝对黑暗的。里边的跑不出来，可是外面的东西碰到它一定会被吸进去再也出不来，因为它有强大的引力，是个无底深洞，西方叫Black hole，翻成黑洞两个汉字是很贴切的。
黑洞的第二个性质，它有强大的引潮力。海边潮水会涨会退，是太阳跟月亮的引潮力造成的。引潮力就是把全地球的海水两头拽的力。引潮力的大小跟天体质量成正比，跟距离的立方成反比。太阳跟月亮的引潮力都很小。但假如这个天体是黑洞，我们假设它有十个太阳质量，它的引潮力会非常强大。进到距离它四百万公里范围之内，一般的物质结构都会被解体。假设说未来我们的飞船要去探测这个黑洞，你够结实，进到距离它四百万公里范围之内去了，你越往里飞，引潮力越大，可千万别接近视界，否则就会一头栽进奇点就什么都不是了——好，我不进去，我在视界上待一会儿怎么样？这可以计算，视界上一个人体受到的引潮力是一百万吨，两头拽着。
黑洞还有更奇妙的时空特性。我们的空间是三维，三个方向运动，时间是一维的。可是在黑洞视界内部，空间变成一维了，而且单向，一头栽向奇点，没有向别的方向运动的可能。栽到奇点，就时空都不存在。还有时间冻结，是指相对论所描述的、不同系统里头的时空不一样，空间会缩短，时间会变慢。
中国一句老话，山中方七日，世上几千年，神仙一盘棋还没下完，人间几千年过去了，这是神话，可相对论告诉我们，真可能有这样的事。飞往黑洞的飞船，里边的时间会越来越慢。真的到达黑洞视界表面的时候，时间慢到了无穷大，所以地球上的人永远也看不到飞船是怎么到视界，怎么进黑洞的。假设这个画面要往地球上传，要传无穷长的时间才能传到——就是永远传不到。叫做“时间冻结”。
还有，恒星是旋转的，恒星变成黑洞是塌缩的结果，一塌缩，转速就要加快，这是物理学的角动量守恒原理。黑洞极端的时候会达到每秒钟五千转。这种高速转动会使它周围的时空被拖拽着一块旋转，这就是时空旋转效应——注意不是什么东西在转，是整个时空在转。现在已经探测到这个现象。
