在浩瀚的宇宙中，存在这样一种特殊的天体：它能够产生极为强大的吸引力，会吞噬周遭引力范围内所有的物质，甚至连光都无法幸免。由于它看上去类似一个巨大的黑漆漆的洞穴，因此被人们命名为“黑洞”。
人们对于黑洞的认知可以追溯到1789年，由当时著名的法国数学家拉普拉斯提出。虽然他只是提出黑洞的初步构想，却震惊了世界，引起了学术界的关注。随着科学基础理论的不断发展，科学家们逐渐开始用爱因斯坦的广义相对论去解释和研究黑洞。1939年，美国物理学家奥本海默对黑洞进行了系统的研究，肯定了黑洞的存在。随后的几十年，人们通过天文观测不断对黑洞的成分和运动规律进行研究，提出来一些新的理论。1975年，被称为“爱因斯坦后最伟大的物理学家”的史蒂芬？霍金提出“黑洞悖论”，他认为黑洞在形成之后会向外辐射能量，结果会使黑洞自身因为能量消失殆尽而消亡；随同其一起消失的还包括被黑洞吸入的信息。然而根据霍金最新的研究表明，这一二十几年前的悖论站不住脚了。
根据人们目前对黑洞的认知程度，有几个重要问题至今成谜：
首先，黑洞究竟是如何形成的？目前，一部分学者认为黑洞在最初的时候并不是一种有别于其他星体的特殊存在，而恰恰是由这些恒星慢慢演变而成的。他们认为恒星在不断消耗自身的能量后，会逐步进入晚期的蜕变，最终在自身的引力下开始坍缩。当这种坍缩星体的质量超过太阳的3倍时，其坍缩产物便形成了黑洞，并开始吸引和吞噬周遭的物质。还有一部分学者认为最初的黑洞确实是一种有别于其他正常星体的天体，而且它的形成要追溯到最初的宇宙大爆炸时。大爆炸产生的巨大力量把一些物质紧密地挤压在了一起，从而形成了最初的“原生黑洞”。
其次，黑洞究竟是由什么构成的？对黑洞的形成，不同学者提出了不同的观点，所以关于黑洞的构成问题目前也是众说纷纭。一种观点认为：黑洞是由巨大的旋转中的“暗能量”构成。“暗能量”以超越光速的速度旋转，从而产生了吞噬一切的吸引力，并且由此逐渐汇集宇宙散布的其他物质，最终能够形成星系或星系团。而另一种观点源于黑洞形成的坍缩理论，它认为黑洞的吸引力主要来源于一颗或多颗星体坍缩时形成的巨大质量。20世纪70年代，美国物理学家惠勒推断出黑洞只需要一个物理量，即黑洞的构成并不复杂，也并不涉及化学成分。他的这一观点也受到一些学者的认同。
再次，被黑洞吸入的物质到哪里去了？通常人们认为，黑洞是一个巨大的“吸纳器”，被它吞噬的物质就再也无法逃出，最终消失了。其实不然，科学家们根据宇宙间物质能量守衡的理论推断，被黑洞吸进去的物质，一定会通过其他形式再重新返回到宇宙当中。而被黑洞返还给宇宙的其他形式，最有可能的就是包括x射线的各种能量。1965年，人们根据白天鹅星座射来的x射线，找到了一颗编号为HDE226868的星体。这颗质量为太阳30倍的巨大星体高速旋转，很有可能就是x射线的射线源。这一发现证实了被黑洞吸入的物质并不会凭空消失。此后一系列的天文发现也证实，黑洞的不断成长与宇宙间增加的能量变动密不可分。
关于黑洞，我们的认识还远远不够。近年来，一些专家学者不断提出新的假设和构想，比如一部分人认为，黑洞不是把所有的物质不加选择地囫囵吞入，而会放弃一些特殊的星体或类星体。换句话说，也有可能并不是所有的物质都会被黑洞所吞噬，会有一些物质因为某些原因“逃过一劫”。当然，以我们人类的时间和空间标准判断，这一切离我们所居住的地球还算遥远。我们的家园暂时还不会面临着这一宇宙间“星体杀手”的威胁。
黑洞的孪生兄弟——白洞真的存在吗
随着人们对黑洞研究的不断深入，一个显而易见的问题随之而来：被黑洞吸入的物质都消失了吗？根据宇宙间的物质守衡理论，显然它们不会凭空消失。于是，一些科学家根据爱因斯坦的广义相对论，提出宇宙间可能存在另一种与黑洞截然相反的假想天体——白洞。
黑洞的特性就是只进不出，无情地吞噬着引力范围内的一切物质。而白洞则与其恰恰相反，它允许内部的超高密度物质离开它的边界，进入广袤的太空之中，却不允许任何物质进入它的边界，是与黑洞对立的天体。白洞类似一个无穷无尽的源泉，向外界发出辐射，抛出最终能够构成气体和恒星的物质。白洞的提出主要是高能天体物理研究的需要，例如人类逐渐发现的宇宙中x射线爆发、y射线爆发、以及脉冲星和类星体，这些发现已经无法用我们已知的物理学规律进行解释。例如20世界60年代人们发现的类星体体积极小，却有着恒星一般的高亮度。因此人们猜测可能存在我们未知的特殊星体，那就是具有“创造力”的白洞。
可见，白洞的提出极富辩证性。科学家们认为黑洞是宇宙间物质相互吸引的极端现象，它的直接结果就是星体“大坍缩”；而白洞则是宇宙间物质相互排斥的极端现象，它的直接结果则是“大爆炸”或“大膨胀”。如此，可以解释宇宙间整体的能量均衡是怎样运作的。
那么，倘若真有白洞存在，它究竟是怎样产生的呢？它源源不断喷发出来的物质又是从何而来呢？有的科学家认为，白洞和黑洞是彼此相通的，二者之间有一条通道，被黑洞吸进的物质最终将从白洞喷出。当然，这些物质经过黑洞的消化，以“热辐射”的方式稳定地向外发射粒子，即“自发蒸发”。英国著名的大科学家霍金，在研究黑洞时，提出了自己的白洞形成假设。他认为黑洞具有与其质量成反比的温度，自发蒸发使它的温度升高，质量减少，并反过来使自发蒸发加剧。由于这种反复的正反促进，使黑洞的蒸发越来越强，最终以反收缩的方式猛烈爆发，形成了不断向外喷射物质的白洞。他的这一观点得到了很多人的赞同，于是，他们提出了“白洞就是由黑洞形成的”这一假说。
苏联科学家诺维科夫认为白洞的形成与宇宙大爆炸密不可分。他认为宇宙大爆炸的最初阶段，爆发力并不是均匀分配，有些超高密度的物质并没有立刻膨胀，而是继续积蓄能量。这些物质成为新的局部膨胀的核心，这些核心有的甚至在上百亿年后才会爆炸。这些核心就是我们所认知的白洞。
当然，以目前人类的科技水平，还无法找到白洞确实存在的科学依据。对于黑洞和白洞之间的吞吐关系，也只是停留在人们富有哲学思辨性的假想阶段。因此，对于这对“孪生兄弟”的一切，还都是无法解开的迷团。