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03太阳系外的引力测验
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我们已经能够在太阳系内探索多种多样的引力效应，其中不乏精确度相当高的实验，这是因为我们能很好地把握邻近的行星和人造卫星的运动。
但是太阳系内天体运动速度偏慢，密度偏低，所以它们产生的引力场都非常弱。
如果我们把目光放得更远，我们就能看到比身边的太阳系更加极端的天体。
我先讲讲一颗恒星的一生。
第一代恒星被认为是从氢分子云中诞生的。
这些氢分子云产生于宇宙大爆炸，它们在自身的引力作用下逐渐坍缩变得又热又致密，直到最后发生了核反应。
核反应产生的向外的压力和向内的引力平衡时，一颗由气体坍缩成的剧烈核反应大火球——恒星——就这样诞生了。
以上是对坍缩气体和核反应的一个粗略描述，我们的太阳内部也正发生着这样的过程。
但故事还没有结束。
像太阳这样的恒星寿命有限。
到最后，核聚变的燃料——氢——将会耗尽，然后恒星就会开始燃烧其他燃料。
这使它们膨胀成红巨星。
这些替代氢的燃料会依次耗尽，恒星的引力坍缩会再度发生。
阻止这一坍缩的方式决定于恒星的大小。
一颗小质量恒星会变成一颗白矮星（whitedwarf）。
在白矮星中电子的量子力学性质[1]会阻止它继续缩小。
到这一步，恒星内的空间已经容不下更多的电子。
如果恒星质量更大些，它最后就会变成一颗中子星（ar）。
对于这一类恒星，核聚变到终点时会产生核心坍缩，然后导致剧烈的爆炸，这一爆炸被称为超新星（supernova）。
在这一过程中引力强到足以把电子和质子压到一起形成中子。
此时电子压消失，恒星一直坍缩，直到不可能有更多的中子能被塞进它所在的空间。
到最后，形成的中子星密度变得和原子核的差不多，在这个意义下我们可以把中子星看作一颗巨大的原子核（不过没有质子和电子环绕）。
中子星又小又致密，它们的密度比太阳系内任何物体都大，而且一般以极快的速度自转。
中子星还不是恒星坍缩可以形成的最极端天体。
这一头衔应该颁给一类叫黑洞（blackhole）的天体。
如果一颗恒星质量大到最后连中子都不能支持引力，它将会坍缩成一个黑洞。
黑洞是自然界中存在的最极端的物质之一。
在坍缩之后只剩下引力场本身。
黑洞由一个被事件视界（eventhorizon）包裹的时空区域组成。
黑洞里的引力场强到没有任何物质可以从事件视界内逃出来，连光都不行，这也就是黑洞名字的来由。
在这一节我们将考虑上述恒星系统。
天文学家们现在已经发现了大量这样的系统，在对它们的观测中我们能够以新的方法探索引力，这些方法在太阳系内是不可能实施的。
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