تعریف سیاهچاله

به طور کلی ، سیاه چاله ناحیه ای از فضاست که تجمع جرم در آن  ، آنقدر زیاد است که اشیا  نزدیک آن هیچ راهی برای گریز از کشش گرانشی آن ندارند. برای درک بهتر موضوع تصور کنید روی سطح یک سیاره ایستاده اید وسنگی را مستقیما به بالا پرتاب میکنید . فرش کنید که سنگ را با قدرت زیادی پرتاب نکرده باشید. سنگ برای مدتی بالا خواهد رفت اما در نهایت به خاطر گرانش سیاره پایین خواهد افتاد .اگر سنگ را به اندازه کافی محکم پرتاب کنید سنگ ممکن است بتواند از گرانش سیاره بگریزد، دراین حالت سنگ برای همیشه به بالا رفتن ادامه خواهد داد. سرعتی که نیاز است با آن سنگ را پرتاب کنید تا زگرانش سیاره بگریزد«سرعت گریز » نامیده می شود. سرعت گریز به جرم سیاره بستگی دارد . اگر سیاره جرم بسیار زیادی داشته باشد گرانش آن بسیار قوی خواهد بود ودر نتیجه سرعت گریز هم بالا است . یک  سیاره سبک تر ، سرعت گریز کم تری هم دارد .علاوه بر این ، سرعت گریز به فاصله ما از مرکز سیاره نیز بستگی دارد هر چه به مرکز سیاره نزدیک تر باشیم ، سرعت گریز بالاتر است سرعت گریز از گرانش زمین 11/2 کیلو متر بر ثانیه است ، درحالی که سرعت گریز از ماه 2/4 کیلومتر بر ثانیه است .
اکنون جسمی را در نظر بگیرد که در آن مقدار عظیمی ماده در شعاع کوچکی جمع شده است به طوری که سرعت نور هم بیشتر است . از آنجایی که هیچ جسمی نمی تواند از نور سریع تر حرکت کند، لذا هیچ چیزی هم نمی تواند از میدان گرانشی این جسم بگریزد. حتی یک پرتوی نور هم از سوی گرانش این جسم به عقب کشیده می شود و نمی تواند بگریزد. این چنین جسمی را سیاهچاله می نامند.