关于黑洞的一些知识：黑洞是现代广义相对论中，存在于宇宙空间中的一种天体。黑洞的引力极其强大，它的时空曲率大到连光都无法从其事件视界逃脱。依据爱因斯坦的广义相对论，当一颗垂死恒星崩溃，它将向中心塌缩，最终将成为黑洞，吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质（包括行星、卫星等各种天体）。
通常恒星最初只含氢元素，恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞，发生聚变。虽然恒星质量很大，但聚变产生的能量能够与恒星万有引力抗衡，维持着恒星结构的稳定。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度，质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生。
霍金黑洞辐射理论认为，尽管黑洞如同一只怪物一般，会不断吞噬其周围的物质，使得其自身的质量不断增大，而不断增大的质量导致的边界（视界）扩张，又会使它吞噬更多的物质，但黑洞的扩张与吞噬并不是无限的。事实上，黑洞会因为霍金辐射而失去质量，最终完全蒸发消亡。
所谓“霍金辐射”，是以量子效应理论推测出来的一种由黑洞散发出来的热辐射。根据量子力学海森堡不确定性理论，绝对的真空是不存在的，真空场的能量不可能始终为0。所以，我们以为的真空，实际上在不断随机产生着虚粒子对，两个虚粒子对撞后很快又消失湮灭，这样既不会违反量子力学，也不会违反能量守恒，这个现象被称为“量子涨落”。
当把真空量子涨落应用到极度弯曲的时空，比如黑洞视界附近，神奇的事情就发生了，随机产生的虚粒子对有可能在湮灭前被黑洞强大的潮汐力分开到足够远，当它们分开的距离达到虚粒子的波长，虚粒子就会转变为实粒子。然而当两个虚粒子同时转变成实粒子时，基于能量守恒，它们当中的一个将拥有正能量，另一个将拥有负能量，以保证总能量始终为0。而视界外的正常时空是不允许存在负能的实粒子的，因此，在黑洞视界外产生的必然是正能的实粒子，被黑洞吞噬到视界内的实粒子必然是负能的。黑洞吞噬了负能粒子后，质量随之减小，视界外的正能实粒子则以辐射的形式逃离黑洞，这种辐射就是“霍金辐射”。在这样的机制作用下，黑洞会不断“蒸发”，质量越来越小，温度将变得越来越高，辐射强度越来越大，最终将在一次剧烈的辐射爆发中灰飞烟灭。这便是黑洞的结局。
无边界条件理论，是物理学家霍金提出，一种既自洽又自足的无边界宇宙学。这个理论认为，宇宙的边界条件就是它没有边界，宇宙中的一切在原则上都可以单独地由物理定律预言出来，而宇宙本身是从无中生有而来的（量子意义上）或者没有起源（经典意义上）。无边界条件如果成立，则说明宇宙是自给自足的，这意味着宇宙不需要创世上帝或者不存在第一推动。
霍金使用欧几里德的量子引力学描述宇宙的起源。在这个模型中，我们所熟悉并能感知到的真实时间（实时间），被一种如空间第四向的虚时间所取代，根据欧几里德方法论可得，虚时宇宙史是如同地球表面一般的四维球面（但它比地球表面多了两维）。即欧几里德时空与地球表面一样，是一个无尽闭合曲面。而宇宙的奇点，在这个模型中，就相当于地球的南极。因此，正犹如“地球的南极之南，是什么也没有”的道理一样，宇宙的奇点之前，也是什么也没有。
共形循环宇宙学，是物理学家彭罗斯提出的。该理论认为，宇宙并非只有一次大爆炸，而是在一个个从大爆炸到死亡的“永世”（aeon）中反复循环。所谓“永世”（aeon），就是宇宙从大爆炸创生到下一次大爆炸之间的“生命周期”。大爆炸创生之后，宇宙不会永远膨胀下去，当宇宙中所有黑洞都通过“霍金辐射”蒸发殆尽，届时，宇宙中的全部质量均衰变为了辐射（即所有的物质都转变为了能量），宇宙的状态看起来就会和大爆炸之时的状态几乎一模一样。而经过一种叫做“共形变换”的数学变换，可以把无穷大的宇宙未来和无穷小的大爆炸奇点连接起来。这样宇宙就从一个“永世”到下一个“永世”，不断循环下去。
彭罗斯相信，宇宙自始至终都在遵循热力学第二定律——熵增定律。宇宙在奇点大爆炸之前，是熵值最低的时候。当大爆炸发生后，熵值就开始不断增大。随着熵值的增大，宇宙变得越来越不稳定。当宇宙的熵值达到极大值，趋向无穷时，天体开始逐渐毁灭，黑洞不断壮大吞噬掉一切物质转化为能量。熵值伴随着这个过程慢慢减小。到了最后，黑洞蒸发殆尽，整个宇宙变成一个纯能量的空间，熵被彻底清零。接着，能量空间坍缩到奇点状态，新的大爆炸再次发生，新的宇宙开始膨胀演化。
这章没有结束，请点击下一页继续阅读！