理论而言，颗恒星耗尽所有可用的燃料，它就会突然失去一直支撑自身重量的压力，恒星的物质收缩而挤压在一起，它的核心坍缩成为一颗中子星，在这个过程中，恒星内部物质的原子结构会遭到破坏。这样一来，原子将不复存在，替代它的将是一个个电子、质子和中子。

物理概念

过程

数学概念

物理概念

坍缩：恒星的物质收缩而挤压在一起。

在恒星生存期的某一阶段，其内部温度将会降低，这样一来，引力将会成为一个主导的因素，结果，这颗恒星就会开始坍缩，在这个过程中，恒星内部物质的原子结构会遭到破坏。这样一来，原子将不复存在，替代它的将是一个个电子、质子和中子。

过程

一颗恒星将会坍缩到这样一种程度，这时电子的相互排斥力将使该恒星不能够再进一步坍缩。

这颗恒星于是就成为一颗“白矮星”。像太阳这样的恒星一旦坍缩成为一颗白矮星，它的全部物质将被挤压成为一个直径只有大约16，000公里的球体，它的表面引力将变成地球表面引力的210，000倍（因为它的质量虽然没有变，但是从表面到中心的距离则大大缩短了）。

在某些条件下，引力将变得如此之大，甚至能战胜电子之间的排斥力。结果，这颗恒星将会再度坍缩，并迫使其全部电子和质子彼此结合为中子，这样一来，这颗恒星将一直收缩到所有的中子都彼此接触为止。到了这一步，这个中子结构物又将会抵制进一步的坍缩，这颗星于是成为一颗中子星。这样的中子星将把太阳的全部质量压缩在一个直径只有16公里的球体内。结果，它的表面引力将是地球引力的210，000，000，000倍。

在某些条件下，引力甚至能进一步战胜中子结构的抗拒。这时候，再也没有任何东西能够抵抗得住它的进一步坍缩了。

结果，这颗恒星就会坍缩到体积无限接近于零，而它的表面引力就会无限地增大。

根据相对论，一颗恒星所发射出来的光，当它克服该恒星的引力场而向外射出的时候，将会失去一定的能量。引力场越大，所失去的能量也越大。这一点已经由科学工作者经过天文观测和实验室实验得到证实。

由太阳这样的普通恒星发射出的光，它失去的能量是很有限的。由白矮星发射出的光会失去较多的能量；由中子星发射出的光会失去比这更多的能量。当这颗中子星进一步坍缩时，就会出现这样一种情况：从它的表面向外射出的光将会失去它的全部能量，从而根本不可能逃逸出去。

一个比中子星坍缩得更厉害的天体，它的引力场将是如此之强，以致任何靠近它的东西都将被它所捕获，并且再也不能从它里面逃逸出去。这就如同被捕获的物体落进一个无底洞的情况一样。而且，正如上面所说，甚至连光也不能逃逸出去，因此，这个坍缩了的天体将是黑的。正因为它既像个无底洞，而且又是黑的，所以天文学家就把它叫做“黑洞”。

但是有些大的恒星虽然质量大，但是体积也很大，难以发生坍缩。此时恒星在走向生命尽头时先会发生爆炸，即超新星爆发。爆炸会损失很多物质和能量，在能量损耗达一定程度后，恒星的内部能量就无法和自身引力相抗衡，于是发生坍缩，产生上面所述的过程。

数学概念

坍缩（collapse）为一数学术语，指混乱的叠加态突然结束。