当一个物体静止的时候，它有自己的质量；当一个物体以某个速度移动时，除了静止时的质量，也有移动时的动能，只是动能可以交换成质量。因此，移动中的物体的质量会增加，比静止时的质量要大。爱因斯坦在相对论中导出一个公式，可以算出当一个物体的速度增加时，质量会如何跟着增加。当一个物体的速度比较小时，动能也比较小，所以质量增加得比较少。举例来说，当物体速度是光速的10%时，质量只会增加0.5%。但是，当一个物体的速度越来越接近光速时，按照爱因斯坦的公式，其质量会越来越大，当速度等于光的速度时，质量会变得无穷大。对一个质量是无穷大的物体，我们没有足够的力量或者能量去提高它的速度，这就是为什么按照相对论，任何一个物体的速度不能超过光的速度。
“特殊相对论”是爱因斯坦在1905年发表的，也包括了时间和空间关系的重要结果，但是没有考虑重力的效应。11年后，爱因斯坦发表了“广义相对论”，把重力的效应包括在内。根据“广义相对论”，重力对光传递的路线有直接影响，如果把光看成一连串的波浪，那么重力对波浪的影响比较难以想象。但是，如果把光看成一连串的粒子，那么地球也好，太阳也好，都会对光产生一股吸引力。因此，当光沿着一条直线走，接近太阳或者星体表面时，按照万有引力的观点，走的路线会被重力扭弯。1916年发表“广义相对论”后，爱因斯坦等了3年，到1919年的一次日全食，从地球上测量发现，从远方星体传过来的光线在接近太阳表面时，的确如“广义相对论”的预测被扭弯。这是对“广义相对论”的验证。
在地球上，如果我们把一个球往上抛，球会因为地心引力的缘故掉下来。如果往上抛的速度比较大，球会被抛得比较高，但最后还是会掉下来。但是，如果往上抛的速度足够大，球会被抛得很高，甚至脱离地心引力的影响，一直往外飞去，永远不再回来，这个速度叫作“脱离速度”。这就是我们在地球上发射宇宙飞船，飞船能脱离地球，前往其他行星探测的基本原理。(www.xing528.com)
在地球的表面，脱离速度是每秒11公里左右；在月球表面，要脱离月球引力的影响，脱离速度只要每秒2.4公里；在火星表面，要脱离火星引力的影响，脱离速度要每秒5公里；但是，在太阳表面，就得要每秒600多公里了。脱离速度很容易算，它和星体的质量成正比，跟星体的半径成反比。所以，如果一个星体的质量增大，半径减小，脱离速度就增大。当一个星体的质量非常大、半径相当小的时候，这个星球的脱离速度会等于光的速度。因此，任何物体都不能够脱离这个星体的地心引力，因为光可以看成一连串的粒子，即使这些粒子以光的速度向外去，也脱离不了这个星体的地心引力。换句话说，在太空中，无法看到这个星体发出来的光，这就是天文物理学说的“黑洞”。宇宙里有没有黑洞呢？答案是有，而且很多。
其实，黑洞这个概念，早在18世纪已有天文学家提出。那么，如果黑洞不发光，我们在地球上如何知道它的存在呢？这可以用测量黑洞产生的重力来确定，当然天文学家还有其他的方法和技术来测定黑洞的存在。黑洞是如何产生的呢？主要是由氢气的燃烧产生。不过，这些还是留着让有兴趣的读者自己去发现吧！
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