Po sformułowaniu przez Alberta Einsteina
ogólnej teorii względności, Karol Schwarzschild wyprowadził matematyczny
opis geometrii czasoprzestrzeni wokół masy sferycznej. Obliczenia wykazały,
że dla każdej masy istnieje promień krytyczny, zwany dziś promieniem Schwarzschilda,
który odpowiada tak ekstremalnemu zniekształceniu czasoprzestrzeni, że po
ściśnięciu masy we wnętrzu kuli o tym promieniu nastąpiłoby zamknięcie czasoprzestrzeni
i odcięcie od reszty Wszechświata. Z obszaru tego nie mogłoby wydostać się
na zewnątrz absolutnie nic, nawet światło. Promień ten opisuje prosty wzór:
gdzie G=6,672·10-11
Nm2/kg2, m- masa, c=3·108 m/s.
Dla Słońca promień ten
wynosi 2,9 km, dla Ziemi tylko 8,8 mm. Oczywiście nie jest możliwe ściśnięcie
tych obiektów do tak małych rozmiarów. Jednak w przypadku gwiazd bardzo masywnych
siła grawitacyjna jest tak duża, że może przewyższyć siły związane z ciśnieniem
panującym w jej wnętrzu.
Pierwsze kolorowe
zdjęcie czarnej dziury.