人类最早间接的观测到黑洞这种神秘天体是在20世纪70年代，但黑洞这个天体作为一种数学概念早在1916年就已经诞生了，物理学家史瓦西通过速度逃逸公式与相对论的引力方程推导出了一个神奇的半径公式，这个半径公式表明：原来任何有质量的物体在一定条件下都可以变成黑洞。
引力是由质量产生的，物体的质量越大，其产生的引力就越大，而根据爱因斯坦的广义相对论，物体的引力越强，引起的时空弯曲程度就越大，我们可以把宇宙想成一张平面的网，宇宙中的天体就是一个个质量不同的球，球的质量越大，体积越小，那么这个球在这张网下陷的程度就越深，质量极大、体积很小的天体就会在这张网上形成一个很深的洞，如果想逃离这个洞，那么就需要很快的速度，在数学上表达就是物质摆脱天体引力所需要的最低速度，逃离地球引力的速度被称为宇宙第二速度，大约是11.2公里每秒，天体的引力越大，这个时空弯曲程度就越大，洞就越深，那么物体想要逃离这个洞的速度就要求更高，那么如果这个天体的引力无限大、洞无限深，导致连宇宙中运动速度最快的光都无法逃离呢？
1916年，物理学家史瓦西通过相对论的引力场方程计算出来了一个天文学上著名的半径公式，即史瓦西半径：
史瓦西半径等于万有引力常数乘以天体质量乘以二再除以光速的平方，代表如果一个重力天体的半径小于史瓦西半径，那么这个天体就会向内坍缩、变成一个重力奇点，这会引起强烈的时空扭曲，任何速度的物质都无法从这个时空扭曲中逃逸，即使是光也不可以，所以理论上将人类无法直接观测到这种现象，于是我们将这种概念天体命名为：黑洞。注：史瓦西半径并不是代表黑洞的实体半径，由于事件视界的阻碍，黑洞的实体半径无法被真实观测，史瓦西半径指的是可以直接观测到的半径。
根据史瓦西半径，通常质量是太阳三倍的恒星就会在超新星爆炸中坍缩成一个黑洞，太阳如果想要变成一个黑洞，其半径需要压缩到3公里，而地球如果想要变成一个黑洞，其半径需要压缩到9毫米，也就是地球变成一块糖这么大，而且在理论上也允许小质量黑洞的存在，例如如果将质量等于喜马拉雅山的天体变成黑洞的话，其半径需要压缩为一纳米，所以这仅仅能在理论上实现，现实中不会出现密度如此高的物质。
物理学家史瓦西通过史瓦西半径推导出来一个概念天体：黑洞，不过这种黑洞在当时仅仅是作为一个数学方程解存在，或者说黑洞仅仅是只有在数学上才能存在的一个概念，在宇宙中到底有没有能把光都束缚住的天体？谁也说不准，更何况这种天体还无法直接被观测，人们有必要花费大量的人力、物力去研究这样一种无法被观测的天体上吗？所以在黑洞概念被提出后并没有得到广大天文学家的重视。
不过随着天文观测与黑洞理论的不断完善，天文学家渐渐发现：虽然黑洞无法被人们直接观测，但黑洞的质量与引力却是真实的存在于宇宙之中的，黑洞的引力会引起透镜效应，那就是黑洞周围的光会因为引力发生弯曲，而且黑洞也并非完全的“黑”，黑洞的两极会放射辐射流，使用射电望远镜可以直接检测到，目前各国天文学家都在积极开展对于黑洞的研究与观测工作，相信在不久的将来，我们可以通过一些手段一睹黑洞的真容。
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