在1915年,卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild,有时被译为卡尔·史瓦兹旭尔得)在研究广义相对论时,针对球状物质分布提出了一个重要的理论解,这个解揭示了可能存在的一个物理现象——黑洞。史瓦西半径,作为这一理论的关键参数,是不自转、球对称物体重力场的精确描述,由爱因斯坦方程所预测。
根据广义相对论,当一个重力天体的半径小于史瓦西半径时,其引力场强大到足以导致天体发生坍塌。在史瓦西半径以下,时空弯曲得如此极端,以至于任何射线,无论来自哪个方向,都会被吸引至天体中心。由于物质无法超越光速,任何物质,包括构成重力天体的物质,都将不可避免地塌陷,形成一个理论上密度无穷大的重力奇点。
史瓦西半径标志着一个物体转变为黑洞的界限。在这个半径内的物体,包括光,都无法逃脱,因此被称为“黑洞”。对于不自转的黑洞,史瓦西半径定义了一个视界,任何东西进入后都将被永久困住。例如,银河系中心的超大质量黑洞的史瓦西半径大约是780万千米,而一个密度等于临界密度的球体,其史瓦西半径则与我们可观测宇宙的半径相当。
史瓦西半径是任何具重力的质量之临界半径。在物理学和天文学中,尤其在万有引力理论、广义相对论中它是一个非常重要的概念。1916年卡尔·史瓦西首次发现了史瓦西半径的存在,他发现这个半径是一个球状对称、不自转的物体的重力场的精确解。 一个物体的史瓦西半径与其质量成正比。太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。