坍縮（tān suō）指恒星的物質(zhì)收縮而擠壓在一起。在恒星生存期的某一階段，其內部溫度將會(huì )降低。在引力作用下，恒星內部物質(zhì)的原子結構會(huì )遭到破壞并擠壓收縮。
一切都是引力干的。是引力把星際云中的物質(zhì)集聚起來(lái)形成了恒星。是引力在與因為核聚變反應形成的向外的輻射壓相平衡，保持了恒星的穩定。也是引力使恒星坍縮的。
過(guò)程
在恒星生存期的某一階段，其內部溫度將會(huì )降低，這樣一來(lái)，引力將會(huì )成為一個(gè)主導的因素，結果，這顆恒星就會(huì )開(kāi)始坍縮，在這個(gè)過(guò)程中，恒星內部物質(zhì)的原子結構會(huì )遭到破壞。這樣一來(lái)，原子將不復存在，替代它的將是一個(gè)個(gè)電子、質(zhì)子和中子。
一顆恒星將會(huì )坍縮到這樣一種程度，這時(shí)電子的相互排斥力將使該恒星不能夠再進(jìn)一步坍縮。
這顆恒星于是就成為一顆“白矮星”。像太陽(yáng)這樣的恒星一旦坍縮成為一顆白矮星，它的全部物質(zhì)將被擠壓成為一個(gè)直徑只有大約16000公里的球體，它的表面引力將變成地球表面引力的210000倍（因為它的質(zhì)量雖然沒(méi)有變，但是從表面到中心的距離則大大縮短了）。
在某些條件下，引力將變得如此之大，甚至能戰勝電子之間的排斥力。結果，這顆恒星將會(huì )再度坍縮，并迫使其全部電子和質(zhì)子彼此結合為中子，這樣一來(lái)，這顆恒星將一直收縮到所有的中子都彼此接觸為止。到了這一步，這個(gè)中子結構物又將會(huì )抵制進(jìn)一步的坍縮，這顆星于是成為一顆中子星。這樣的中子星將把太陽(yáng)的全部質(zhì)量壓縮在一個(gè)直徑只有16公里的球體內。結果，它的表面引力將是地球引力的210000000000倍。
在某些條件下，引力甚至能進(jìn)一步戰勝中子結構的抗拒。這時(shí)候，再也沒(méi)有任何東西能夠抵抗得住它的進(jìn)一步坍縮了。
結果，這顆恒星就會(huì )坍縮到體積無(wú)限接近于零，而它的表面引力就會(huì )無(wú)限地增大。
根據相對論，一顆恒星所發(fā)射出來(lái)的光，當它克服該恒星的引力場(chǎng)而向外射出的時(shí)候，將會(huì )失去一定的能量。引力場(chǎng)越大，所失去的能量也越大。這一點(diǎn)已經(jīng)由科學(xué)工作者經(jīng)過(guò)天文觀(guān)測和實(shí)驗室實(shí)驗得到證實(shí)。
由太陽(yáng)這樣的普通恒星發(fā)射出的光，它失去的能量是很有限的。由白矮星發(fā)射出的光會(huì )失去較多的能量；由中子星發(fā)射出的光會(huì )失去比這更多的能量。當這顆中子星進(jìn)一步坍縮時(shí)，就會(huì )出現這樣一種情況：從它的表面向外射出的光將會(huì )失去它的全部能量，從而根本不可能逃逸出去。
一個(gè)比中子星坍縮得更厲害的天體，它的引力場(chǎng)將是如此之強，以致任何靠近它的東西都將被它所捕獲，并且再也不能從它里面逃逸出去。這就如同被捕獲的物體落進(jìn)一個(gè)無(wú)底洞的情況一樣。而且，正如上面所說(shuō)，甚至連光也不能逃逸出去，因此，這個(gè)坍縮了的天體將是黑的。正因為它既像個(gè)無(wú)底洞，而且又是黑的，所以天文學(xué)家就把它叫做“黑洞”。物體成為黑洞的臨界半徑被稱(chēng)為史瓦西半徑，質(zhì)量與史瓦西半徑成正比。
但是有些大的恒星雖然質(zhì)量大，但是體積也很大，難以發(fā)生坍縮。此時(shí)恒星在走向生命盡頭時(shí)先會(huì )發(fā)生爆炸，即超新星爆發(fā)。爆炸會(huì )損失很多物質(zhì)和能量，在能量損耗達一定程度后，恒星的內部能量就無(wú)法和自身引力相抗衡，于是發(fā)生坍縮，產(chǎn)生上面所述的過(guò)程。
坍縮后 - 黑洞
1973年霍金、卡特爾（B. Carter）等人嚴格證明了“黑洞無(wú)毛定理”：“無(wú)論什么樣的黑洞，其最終性質(zhì)僅由幾個(gè)物理量（質(zhì)量、角動(dòng)量、電荷）唯一確定”。即當黑洞形成之后，只剩下這三個(gè)不能變?yōu)殡姶泡椛涞氖睾懔?，其他一切信息（“毛發(fā)”）都喪失了，黑洞幾乎沒(méi)有形成它的物質(zhì)所具有的任何復雜性質(zhì)，對前身物質(zhì)的形狀或成分都沒(méi)有記憶。其實(shí)這是一種消繁歸簡(jiǎn)的命名原則！于是“黑洞”的術(shù)語(yǔ)發(fā)明家惠勒（J.A. Wheeler）戲稱(chēng)這特性為“黑洞無(wú)毛”。
詳細內容
對于物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，一個(gè)黑洞或一塊方糖都是極為復雜的物體，因為對它們的完整描述，即包括它們的原子和原子核結構在內的描述，需要有億萬(wàn)個(gè)參量。與此相比，一個(gè)研究黑洞外部的物理學(xué)家就沒(méi)有這樣的問(wèn)題。黑洞是一種極其簡(jiǎn)單的物體，如果知道了它的質(zhì)量、角動(dòng)量和電荷，也就知道了有關(guān)它的一切。黑洞幾乎不保持形成它的物質(zhì)所具有的任何復雜性質(zhì)。它對前身物質(zhì)的形狀或成分都沒(méi)有記憶，它保持的只是質(zhì)量、角動(dòng)量、電荷。消繁歸簡(jiǎn)或許是黑洞最基本的特征。有關(guān)黑洞的大多數術(shù)語(yǔ)的發(fā)明家約克·惠勒，在60年前把這種特征稱(chēng)為“黑洞無(wú)毛”。
