To help me cope with anything

If you see the wonder (wonder) of a fairy tale

You can take the future even if you fail
I believe in angels

Something good in everything I see

I believe in angels

When I know the time is right for me

I’ll cross the stream - I have a dream

[Bryan:]
Oh yeah
I have a dream (have a dream), a fantasy (fantasy)
To help me through (help me through) reality (reality)
And my destination (destination) makes it worth the while
Pushing through the darkness
([Mark:] pushing through the darkness baby)
Still another mile

[Shane:]
I believe in angels
Something good in everything I see
([Mark:] everything I see yeah)
I believe in angels
([Mark:] I believe in angels )
When I know the time is right for me
([Mark:] time is right for me)
I’ll cross the stream - I have a dream

I have a dream (oh yeah), a song to sing(song to sing)
To help me cope with anything
If you see the wonder (if you see the wonder) of a fairy tale (of a fairy tale)
You can take the future even if you fail (yeah yeah yeah yeah)
I believe in angels
Something good in everything I see (everything)
I believe in angels (yeah)
When I know the time is right for me (right for me)
I’ll cross the stream (cross the stream) - I have a dream (have a dream)
I’ll cross the stream (cross the stream) - I have a dream

[Mark:]
Oh

หลุมดำแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ หลุมดำมวลยวดยิ่ง เป็นหลุมดำในใจกลางของดาราจักร, หลุมดำขนาดกลาง, หลุมดำจากดาวฤกษ์ ซึ่งเกิดจากการแตกดับของดาวฤกษ์, และ หลุมดำจิ๋วหรือหลุมดำเชิงควอนตัม ซึ่งเกิดขึ้นในยุคเริ่มแรกของเอกภพ

แม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นภายในหลุมดำได้ แต่ตัวมันก็แสดงการมีอยู่ผ่านการมีผลกระทบกับวัตถุที่อยู่ในวงโคจรภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ ตัวอย่างเช่น หลุมดำอาจจะถูกสังเกตเห็นได้โดยการติดตามกลุ่มดาวที่โคจรอยู่ภายในศูนย์กลางหลุมดำ หรืออาจมีการสังเกตก๊าซ (จากดาวข้างเคียง) ที่ถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำ ก๊าซจะม้วนตัวเข้าสู่ภายใน และจะร้อนขึ้นถึงอุณหภูมิสูง ๆ และปลดปล่อยรังสีขนาดใหญ่ที่สามารถตรวจจับได้จากกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรอยู่รอบโลก การสำรวจให้ผลในทางวิทยาศาสตร์เห็นพ้องต้องกันว่าหลุมดำนั้นมีอยู่จริงในเอกภพ
แนวคิดของวัตถุที่มีแรงดึงดูดมากพอที่จะกันไม่ให้แสงเดินทางออกไปนั้นถูกเสนอโดยนักดาราศาสตร์มือสมัครเล่นชาวอังกฤษ จอห์น มิเชล ในปี 1783 และต่อมาในปี 1795 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ปีแยร์-ซีมง ลาปลาซ ก็ได้ข้อสรุปเดียวกัน ตามความเข้าใจล่าสุด หลุมดำถูกอธิบายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งทำนายว่าเมื่อมีมวลขนาดใหญ่มากในพื้นที่ขนาดเล็ก เส้นทางในพื้นที่ว่างนั้นจะถูกทำให้บิดเบี้ยวไปจนถึงศูนย์กลางของปริมาตร เพื่อไม่ให้วัตถุหรือรังสีใดๆ สามารถออกมาได้

ขณะที่ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายว่าหลุมดำเป็นพื้นที่ว่างที่มีความเป็นเอกภาวะที่จุดศูนย์กลางและที่ขอบฟ้าเหตุการณ์บริเวณขอบ คำอธิบายนี่เปลี่ยนไปเมื่อค้นพบกลศาสตร์ควอนตัม การค้นคว้าในหัวข้อนี้แสดงให้เห็นว่านอกจากหลุมดำจะดึงวัตถุไว้ตลอดกาล แล้วยังมีการค่อย ๆ ปลดปล่อยพลังงานภายใน เรียกว่า รังสีฮอว์คิง และอาจสิ้นสุดลงในที่สุด อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีคำอธิบายเกี่ยวกับหลุมดำที่ถูกต้องตามทฤษฎีควอนตัม

ที่มาของชื่อ
การที่เราใช้คำว่า หลุมดำ เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้เริ่มขึ้นในช่วงกลางคริสต์ทศวรรษ 1960 โดยไม่ปรากฏหลักฐานที่แน่ชัด โดยทั่วไปจะให้การยกย่องแก่นักฟิสิกส์ชื่อ จอห์น วีลเลอร์ ว่าเป็นผู้บัญญัติศัพท์คำนี้ขึ้นในการบรรยายของเขาในปี ค.ศ. 1967 เรื่อง เอกภพของเรา : สิ่งที่รู้และไม่รู้ โดยใช้คำนี้แทนคำเดิมว่าดาวที่ยุบตัวอย่างสมบูรณ์โดยความโน้มถ่วง อย่างไรก็ตามวีลเลอร์ได้ยืนกรานว่าผู้บัญญัติศัพท์เป็นผู้ร่วมสัมมนาคนอื่น เขาเพียงแต่นำมาใช้เพราะมันกระชับและใช้ง่ายดี คำนี้ยังปรากฏอยู่ในจดหมายฉบับหนึ่งของ แอนน์ อิววิง ที่เขียนถึง เอเอเอเอส ในปี ค.ศ. 1964 มีใจความว่า
“..ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ เมื่อเพิ่มมวลให้กับดาวที่กำลังจะหมดอายุขัย จะทำให้เกิดการยุบตัวลงอย่างรวดเร็วและทำให้เกิดสนามโน้มถ่วงรุนแรงที่ดาวกระทำต่อตัวเอง แล้วดาวดวงนั้นก็กลายเป็น “หลุมดำ” ในเอกภพ..”
มีการใช้วลีนี้ในภาษาอังกฤษมาหลายปีก่อนหน้านั้นแล้ว ตามชื่อหลุมดำแห่งกัลกัตตา ซึ่งเป็นตรุเล็ก ๆ ในฟอร์ตวิลเลียม เมืองป้อมทหารของอังกฤษที่กัลกัตตา ชาวยุโรป 146 คนถูก Siraj-ud-Daulah เจ้าแคว้นเบงกอลลงโทษคุมขังเอาไว้ที่นี่ระหว่างการสงครามเมื่อปี ค.ศ. 1756 พวกเขาเสียชีวิตทั้งหมดโดยเหลือรอดเพียง 23 คน

อิงตามทฤษฎีของนิวตัน
แนวความคิดเกี่ยวกับวัตถุที่มีมวลมากเสียจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีออกมาได้เริ่มขึ้นจากนักธรณีวิทยาชื่อ จอห์น มิเชล ซึ่งได้เขียนจดหมายฉบับหนึ่งในปี ค.ศ. 1783 ส่งถึงเพื่อนชื่อ เฮนรี่ คาเวนดิช ในเวลาต่อมาแนวคิดนี้ได้รับการตีพิมพ์โดยรอยัลโซไซตี้
“สำหรับทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ แต่มีความหนาแน่นมากกว่าความหนาแน่นของดวงอาทิตย์ถึง 500 เท่า วัตถุที่ตกลงจากความสูงไม่จำกัดสู่ผิวทรงกลมนั้นจะมีความเร็วที่พื้นผิวทรงกลมสูงกว่าความเร็วแสง ผลที่ตามมาหากแสงถูกกระทำโดยแรงเดียวกันในสัดส่วนสัมพันธ์กับแรงเฉื่อยทิศทางตรงข้ามที่เกิดจากวัตถุอื่น แสงทั้งหมดที่แผ่ออกจากวัตถุนั้นจะถูกดึงกลับไปยังทรงกลมด้วยแรงโน้มถ่วงเฉพาะของตัวมันเอง”
ทฤษฎีนี้ถือว่าแสงได้รับอิทธิพลจากความโน้มถ่วงเช่นเดียวกันกับวัตถุอื่นที่มีมวล
ในปี ค.ศ. 1796 นักคณิตศาสตร์ชื่อ ปีแยร์-ซีมง ลาปลาซ ได้เสนอแนวคิดเดียวกันนี้ในหนังสือของเขา Exposition du système du Monde ทั้งในฉบับพิมพ์ครั้งที่หนึ่งและสอง (แต่แนวคิดนี้ไม่ปรากฏในฉบับพิมพ์ครั้งหลังๆ) ในเวลาต่อมา แนวคิดของทั้งมิเชลและลาปลาซที่อิงอยู่บนหลักการของนิวตันมักถูกอ้างถึงว่าเป็น ดาวมืด เพื่อแยกมันออกจาก “หลุมดำ” ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
แนวความคิดส่วนใหญ่เกี่ยวกับหลุมดำได้ถูกเพิกเฉยไปในคริสต์ศตวรรษที่ 19 หลังจากที่ยอมรับกันแล้วว่าแสงเป็นคลื่นที่ไม่มีมวล ดังนั้นจึงไม่ได้รับอิทธิพลจากความโน้มถ่วง ไม่เหมือนกับหลุมดำในปัจจุบันที่เชื่อว่าวัตถุด้านหลังขอบฟ้าจะยังคงที่อยู่แม้จะเกิดการยุบตัว

อิงตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
ในปี ค.ศ. 1915 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้พัฒนาทฤษฎีเกี่ยวกับความโน้มถ่วงเรียกว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งแสดงให้เห็นดังกล่าวข้างต้นแล้วว่า แรงโน้มถ่วงมีผลกระทบกับแสง (แม้ว่าแสงจะมีมวลเป็นศูนย์ก็ตาม ทว่าจุดกำเนิดของสภาพโน้มถ่วงมิได้เกิดจากมวล แต่เกิดจากพลังงาน) หลังจากนั้นไม่กี่เดือน คาร์ล ชวาร์สชิลด์ ได้เสนอมาตราชวาร์สชิลด์สำหรับสนามโน้มถ่วงของมวลแบบจุดและมวลทรงกลม ที่แสดงว่าหลุมดำสามารถเกิดขึ้นได้ตามทฤษฎี ปัจจุบันรัศมีชวาร์สชิลด์เป็นที่รู้จักกันในฐานะรัศมีของขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำที่ไม่หมุน แต่ในเวลานั้นผู้คนยังไม่เข้าใจกัน ตัวอย่างเช่นชวาร์สชิลด์เองก็ยังคิดว่ามันไม่อาจเป็นจริงในทางกายภาพ โจฮันเนส โดรสเต นักศึกษาของเฮนดริก ลอว์เรนซ์ ได้เสนอผลลัพธ์แบบเดียวกันสำหรับมวลแบบจุดหลังจากที่ชวาร์สชิลด์เสนอแนวคิดเป็นเวลาหลายเดือน ทั้งยังได้อธิบายคุณสมบัติบางประการเพิ่มเติมอีกด้วย
ในปี ค.ศ. 1930 นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชื่อ สุพราหมัณยัน จันทรสิกขา แย้งว่า ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ วัตถุที่ไม่หมุนและมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 1.44 เท่า (คือค่าขอบเขตจันทรสิกขา) จะยุบตัวลงจนสิ้นสูญเพราะไม่มีอะไรเท่าที่รู้จักจะมาหยุดมันได้ ข้อโต้แย้งของเขาถูกโต้กลับโดยนายอาร์เทอร์ เอ็ดดิงตัน ผู้ซึ่งเชื่อว่ามีบางอย่างสามารถหยุดการยุบตัวได้ ความคิดของเอ็ดดิงตันก็มีส่วนถูก เพราะดาวแคระขาวที่มีมวลมากกว่าขอบเขตจันทรสิกขาจะยุบตัวลงกลายเป็นดาวนิวตรอน แต่ในปี ค.ศ. 1939 โรเบิร์ต ออพเพนไฮม์เมอร์ได้ตีพิมพ์บทความ (โดยมีผู้เขียนร่วมหลายคน) ที่ทำนายว่าดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 3 เท่าขึ้นไป (คือค่าขอบเขตโทลแมน-ออพเพนไฮม์เมอร์-โวลคอฟฟ์) จะยุบตัวลงกลายเป็นหลุมดำ ด้วยเหตุผลเดียวกันกับที่จันทรสิกขาเคยนำเสนอ
ออพเพนไฮม์เมอร์กับเพื่อนร่วมงานใช้ระบบอ้างอิงพิกัดของชวาร์สชิลด์ (ซึ่งเป็นระบบพิกัดอย่างเดียวที่มีให้ใช้ใน ค.ศ. 1939) ทำให้สร้างเอกภาวะทางคณิตศาสตร์ออกมาได้ที่รัศมีชวาร์สชิลด์ กล่าวอีกนัยหนึ่งสมการล่มลงไปที่ค่ารัศมีชวาร์สชิลด์เพราะค่าบางค่ากลายเป็นอนันต์ คำแปลนี้บ่งชี้ว่ารัศมีชวาร์สชิลด์เป็นค่าขอบเขตของ “ฟอง” ที่ซึ่งเวลา “หยุด” เป็นเวลาหลายปีทีเดียวที่ดาวยุบตัวเหล่านี้ถูกเรียกว่า “ดาวแช่แข็ง” เพราะการคำนวณแสดงว่าผู้สังเกตภายนอกจะเห็นพื้นผิวของดาวหยุดนิ่งที่เวลาซึ่งการยุบตัวเกิดขึ้นภายในรัศมีชวาร์สชิลด์ ทว่านักฟิสิกส์จำนวนมากยังไม่สามารถยอมรับแนวคิดเรื่องเวลาที่หยุดนิ่งภายในรัศมีชวาร์สชิลด์ ประเด็นนี้ยังเป็นที่สนใจอยู่บ้างเล็กน้อยตลอดเวลาที่ผ่านไป 20 ปี

คุณสมบัติ
ตามทฤษฎีโนแฮร์ หลุมดำมีคุณสมบัติทางกายภาพที่แยกออกจากกัน 3 ประการ ได้แก่ มวลประจุไฟฟ้า และโมเมนตัมเชิงมุม หลุมดำสองหลุมใด ๆ ที่มีค่าคุณสมบัติทั้งสามเท่ากันจะไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างกันได้เลย ซึ่งไม่เหมือนกับวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ เช่น ดาวฤกษ์ ที่มีค่าคุณสมบัติมากมายจนอาจจะนับไม่ถ้วน แสดงว่าในการยุบตัวของดาวฤกษ์จนกลายไปเป็นหลุมดำนั้นมีข้อมูลของคุณสมบัติที่สูญหายไปเป็นจำนวนมหาศาล แต่นัยยะหนึ่งในการศึกษาทฤษฎีทางกายภาพ ข้อมูลก็เป็นคุณสมบัติหนึ่งที่ไม่มีวันสูญหาย การที่ข้อมูลคุณสมบัติของหลุมดำสูญหายไปเกือบหมดจึงเป็นเรื่องน่าพิศวง นักฟิสิกส์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า พาราดอกซ์ข้อมูลของหลุมดำ
ทฤษฎีโนแฮร์ได้สร้างสมมติฐานบางอย่างเกี่ยวกับธรรมชาติของเอกภพและสสารที่อยู่ในเอกภพ สมมติฐานอื่นๆ จะนำไปสู่บทสรุปที่ต่างไป ตัวอย่างเช่น ถ้าธรรมชาติยอมให้มีแม่เหล็กขั้วเดียว ซึ่งเป็นไปได้ในทางทฤษฎีแต่ไม่เคยถูกสังเกตพบ ก็น่าจะเป็นไปได้ที่หลุมดำจะมีประจุแม่เหล็ก แต่ถ้าเอกภพมีมากกว่า 4 มิติ (เหมือนที่กล่าวไว้ในทฤษฎีสตริง) หรือมีโครงสร้างทรงกลมแบบ แอนไท เดอ ซิทเตอร์ สเปซ ทฤษฎีนี้ก็จะผิดไปโดยสิ้นเชิง เพราะจะเกิด “แฮร์” ขึ้นได้จากหลายแหล่ง อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้จะยังคงใช้ได้ในมิติของพวกเราที่ปรากฏเป็น 4 มิติ ซึ่งเอกภพมีรูปร่างเกือบจะแบน

ประเภทของหลุมดำ
หลุมดำแบบง่ายที่สุดที่เป็นไปได้ คือแบบที่มีเพียงมวล แต่ไม่มีประจุและโมเมนตัมเชิงมุม หลุมดำประเภทนี้เรียกว่า หลุมดำชวาร์สชิลด์ ตามชื่อนักฟิสิกส์ผู้ค้นพบคำตอบดังกล่าวในปี ค.ศ. 1915 คือ คาร์ล ชวาร์สชิลด์ หลุมดำชนิดนี้เป็นผลลัพธ์แท้จริงสำหรับสมการไอน์สไตน์อย่างแรกที่มีการค้นพบ รวมถึงสอดคล้องกับทฤษฎีเบอร์คอฟฟ์ที่อธิบายถึงสุญญากาศเพียงชนิดเดียวที่เป็นสมมาตรทรงกลม ในโลกแห่งความจริงของฟิสิกส์ นี่หมายความว่าการสังเกตการณ์สนามแรงโน้มถ่วงของหลุมดำกับของวัตถุทรงกลมอื่นที่มีมวลพอๆ กันอย่างเช่นดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์ทรงกลมซึ่งครั้งหนึ่งเคยอยู่ในอวกาศว่างเปล่าภายนอกวัตถุ จะไม่มีความแตกต่างกันเลย ทำให้แนวคิดยอดนิยมที่ว่าหลุมดำจะ “ดูดทุกอย่าง” รอบตัวมันเข้าไปนั้นไม่ถูกต้อง สนามโน้มถ่วงภายนอกที่อยู่พ้นจากขอบฟ้าเหตุการณ์ก็มีสภาพเหมือนกับสนามของวัตถุขนาดใหญ่ธรรมดาทั่วไป
ในคริสต์ศตวรรษที่ 20 มีการค้นพบคำอธิบายสำหรับหลุมดำที่กว้างกว่านั้น ทฤษฎีของไรส์เนอร์-นอร์ดสตรอมอธิบายเกี่ยวกับหลุมดำที่มีประจุไฟฟ้า ขณะที่ทฤษฎีของเคอร์แสดงให้เห็นหลุมดำแบบที่มีการหมุนรอบตัวเอง คำอธิบายที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดสำหรับหลุมดำที่อยู่กับที่คือ มาตราเคอร์-นิวแมน ซึ่งหลุมดำจะมีทั้งประจุและโมเมนตัมเชิงมุม ในบรรดาคำอธิบายต่างๆ เหล่านี้มีคุณสมบัติร่วมกันอยู่ซึ่งนำมารวมเข้ากับงานของชวาร์สชิลด์เป็นระยะทางที่ใหญ่มากเมื่อเทียบกับสัดส่วนของประจุและโมเมนตัมเชิงมุมกับมวล (ในหน่วยธรรมชาติ)
ขณะที่มวลของหลุมดำสามารถจะมีค่าเท่าใดก็ได้ (ที่เป็นบวก) แต่คุณสมบัติอีกสองประการอันได้แก่ประจุและโมเมนตัมเชิงมุมนั้นจะต้องขึ้นกับมวล ในหน่วยธรรมชาติ ประจุรวม Q และโมเมนตัมเชิงมุมลัพธ์ J จะเป็นไปตามความสัมพันธ์ Q2+ (J/M) 2 ≤ M2 สำหรับหลุมดำที่มีมวล M หลุมดำที่มีความไม่เท่ากันของความสัมพันธ์นี้อย่างล้นเหลือเรียกว่า เอกซ์ตรีมอลแบล็คโฮล ผลลัพธ์จากสมการไอน์สไตน์ที่ฝืนความไม่เท่ากันนี้เป็นไปได้โดยไม่มีขอบฟ้าเหตุการณ์ คำอธิบายเหล่านี้ทำลายความเป็นเอกภาวะและไม่อาจเกิดขึ้นได้ในทางฟิสิกส์ ทฤษฎีรังสีคอสมิก (cosmic censorship hypothesis) กล่าวว่าไม่มีทางที่เอกภาวะจะเกิดขึ้นได้เนื่องจากการสลายของความโน้มถ่วงของสภาพแท้จริงของวัตถุทั่วไป[18] ซึ่งสามารถแสดงให้เห็นได้โดยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์[19]
สำหรับหลุมดำที่เกิดจากการยุบตัวของดาวฤกษ์คาดว่าจะมีประจุที่เกือบเป็นกลางของดาว ทั้งนี้เป็นผลจากแรงมหาศาลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า กระนั้นก็ดี คาดว่าการหมุนรอบตัวเองจะเป็นคุณลักษณะร่วมของวัตถุอัดแน่น และแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ในระบบดาวคู่ GRS 1915+105 ซึ่งน่าจะเป็นหลุมดำด้วย ดูจะมีโมเมนตัมเชิงมุมใกล้เคียงค่าสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ขนาดของหลุมดำ
ชนิด มวล ขนาด
หลุมดำมวลยวดยิ่ง
~105 - 109 MSun
~0.001 - 10 AU

หลุมดำมวลปานกลาง
~103 MSun
~103 km = REarth

หลุมดำจากดาวฤกษ์
~10 MSun
~30 km
หลุมดำจิ๋ว
up to ~MMoon
up to ~0.1 mm
หลุมดำในธรรมชาติจะจำแนกประเภทตามขนาดมวล ความแตกต่างของโมเมนตัมเชิงมุมJ ขนาดของหลุมดำที่คิดจากรัศมีของขอบฟ้าเหตุการณ์ หรือรัศมีชวาร์สชิลด์ เป็นสัดส่วนกับมวล โดย เมื่อ คือรัศมีชวาร์สชิลด์และ เป็นมวลดวงอาทิตย์ ดังนั้น ขนาดและมวลของหลุมดำจึงมีความสัมพันธ์กันโดยไม่ขึ้นกับการหมุน เมื่อใช้มวลและขนาดของหลุมดำในการจำแนกจะแบ่งได้เป็น
 หลุมดำมวลยวดยิ่ง - ประกอบไปด้วยมวลร้อยพันล้านล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ และเชื่อว่ามีอยู่จริงบริเวณศูนย์กลางของดาราจักรส่วนใหญ่รวมถึงดาราจักรทางช้างเผือกของเราด้วย เชื่อว่าเป็นตัวการสำคัญของการเกิดนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ และอาจจะเกิดขึ้นจากการรวมกันของหลุมดำขนาดเล็กจำนวนมาก หรือจากการพอกพูนของดาวฤกษ์และก๊าซในอวกาศ หลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใหญ่ที่สุดที่ค้นพบอยู่บริเวณ OJ 287 มีน้ำหนักประมาณ 18,000 ล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์
 หลุมดำมวลปานกลาง - มีขนาดมวลนับหลายพันเท่าของมวลดวงอาทิตย์ เชื่อว่าเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่มีความเข้มมาก ๆ ยังไม่มีหลักฐานว่าหลุมดำขนาดนี้เกิดขึ้นจากอะไร สันนิษฐานว่าอาจเกิดจากการชนกันของหลุมดำที่มีมวลขนาดต่ำในบริเวณใจกลางของกลุ่มดาวฤกษ์หนาแน่น เช่นใ นกระจุกดาวทรงกลมหรือดาราจักร เหตุการณ์นี้ทำให้เกิดการระเบิดรุนแรงของคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งอาจสังเกตพบต่อไปในไม่ช้า การแบ่งประเภทความแตกต่างระหว่างหลุมดำมวลยวดยิ่งกับหลุมดำมวลขนาดกลางเป็นแต่เพียงระเบียบวิธีในหลักการเท่านั้น ข้อมูลอื่นใดเช่น ขนาดของมวลต่ำสุด หรือขนาดของมวลสูงสุดที่หลุมดำหนึ่งๆ สามารถก่อตัวขึ้นได้จากการยุบตัวของดาวฤกษ์มวลมาก ยังเป็นที่เข้าใจกันน้อยมาก แต่ก็เชื่อกันว่าน่าจะมีขนาดน้อยกว่า 200 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
 หลุมดำจากดาวฤกษ์ - มีมวลต่ำสุดตั้งแต่ประมาณ 1.5–3.0 เท่าของดวงอาทิตย์ (จากขอบเขตโทลแมน-ออพเพนไฮม์เมอร์-โวลคอฟฟ์ สำหรับมวลมากสุดของดาวนิวตรอน) ไปจนถึงประมาณ 15–20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หลุมดำชนิดนี้เกิดขึ้นจากการยุบตัวของดาวฤกษ์เดี่ยว หรืออาจเป็นการรวมกันของดาวนิวตรอนคู่ก็ได้ (ซึ่งหนีจากกันไม่พ้นด้วยอิทธิพลของรังสีความโน้มถ่วง ) ดาวฤกษ์เหล่านี้ในตอนเริ่มต้นอาจมีมวลมากถึง ≈100 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หรือมากกว่านั้น แต่ได้สูญเสียมวลด้านนอกออกไปในระหว่างช่วงต้นของ วิวัฒนาการ เช่นการสูญเสียมวลไปในลมดาวฤกษ์ระหว่างที่เป็นดาวยักษ์แดง หรือระหว่างเป็นดาววูล์ฟ ราเยด หรือระหว่างการระเบิดซูเปอร์โนวา ซึ่งทำให้ดาวกลายเป็นดาวนิวตรอนหรือกลายเป็นหลุมดำ จากแบบจำลองทางทฤษฎีวิวัฒนาการดาวฤกษ์ในขั้นท้าย ๆ เรายังไม่สามารถทราบขนาดของมวลสูงสุดที่จะกลายเป็นหลุมดำจากดาวฤกษ์ ถ้าแกนกลางของดาวค่อนข้างโปร่ง มันจะกลายเป็นดาวแคระขาว
 หลุมดำจิ๋ว - มีมวลน้อยกว่ามวลของดาวฤกษ์มาก ที่มวลขนาดนี้จึงได้รับอิทธิพลจากกลศาสตร์ควอนตัมมาก ไม่มีกลไกใดเท่าที่ทราบที่สามารถอธิบายการเกิดแบบปกติของหลุมดำประเภทนี้จากวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ แต่จากสมมุติฐานการพองตัวของจักรวาลแสดงให้เห็นว่า มีหลุมดำชนิดนี้เกิดขึ้นตั้งแต่ช่วงแรกเริ่มของเอกภพแล้ว ถ้าพิจารณาจากทฤษฎีบางประการว่าด้วยความโน้มถ่วงทางควอนตัม หลุมดำประเภทนี้อาจเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาพลังงานสูงมากที่เกิดจากรังสีคอสมิกปะทะกับชั้นบรรยากาศ หรือเกิดในตัวเร่งอนุภาค เช่น เครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ ทฤษฎีรังสีฮอว์คิงทำนายว่าหลุมดำประเภทนี้จะระเหยไปเป็นแสงสว่างวาบระหว่างการแผ่รังสีแกมมา ซึ่งกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมาเฟอร์มีของนาซา (ชื่อเดิมว่า กลาสท์) ที่ส่งขึ้นไปสู่อวกาศเมื่อปี ค.ศ. 2008 กำลังทำการค้นหาแสงวาบชนิดนี้อยู่

องค์ประกอบ
ขอบฟ้าเหตุการณ์
คำจำกัดความขอบฟ้าเหตุการณ์อันเป็นองค์ประกอบหนึ่งของหลุมดำ คือพื้นผิวในกาลอวกาศซึ่งระบุตำแหน่งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ เมื่อวัตถุได้ข้ามผ่านพื้นผิวนี้ไปแล้ว จะไม่มีทางผ่านกลับออกมายังอีกด้านได้อีก ดังนั้นอะไรก็ตามภายในพื้นผิวนี้จึงไม่สามารถมองเห็นได้จากผู้สังเกตภายนอก นอกจากนี้ ขอบฟ้าเหตุการณ์นี้ยังกลมกลืนเป็นอันหนึ่งอันเดียวกับอวกาศทั่วไป โดยไม่มีลักษณะเด่นอะไรจะให้ผู้ล่วงผ่านไปในหลุมดำทราบว่าเขาได้ข้ามผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ไปแล้ว ขอบฟ้าเหตุกาณ์ไม่ได้เป็นพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ไม่ได้กีดขวางหรือทำให้สสารหรือรังสีที่เคลื่อนผ่านบริเวณนั้นช้าลงเลย
ภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ สนามโน้มถ่วงก็ถูกสร้างขึ้นเช่นเดียวกันโดยวัตถุที่เป็นทรงกลมสมมาตรที่มีมวลเท่ากัน แนวคิดที่มักจะกล่าวว่าหลุมดำจะดูดกลืนทุกสิ่งทุกอย่างลงไปนั้นผิด เพราะวัตถุยังสามารถคงรอบโคจรไว้รอบ ๆ หลุมดำได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด จัดให้มันอยู่นอกทรงกลมโฟตอน (อธิบายด้านล่าง) และไม่สนใจผลกระทบใด ๆ ของรังสีความโน้มถ่วง ที่ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานจากการโคจร คล้าย ๆ ผลกระทบจากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

เอกภาวะ
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ในบริเวณใจกลางหลุมดำทรงกลมนั้นจะมีเอกภาวะกาลอวกาศอยู่ นั่นหมายถึงสุดโค้งของกาลอวกาศ หมายความว่าจากจุดที่ผู้สังเกตที่กำลังจะเข้าสู่หลุมดำ ที่เวลาหนึ่งที่กำลังจะข้ามผ่านจุดนั้นไป หลุมดำจะกลายมาถูกกดอัดเข้าสู่บริเวณที่ปริมาตรเป็นศูนย์ ดังนั้นความหนาแน่นอนันต์ ที่ปริมาตรศูนย์นี้ บริเวณที่มีความหนาแน่นไม่สิ้นสุดจะอยู่บริเวณใจกลางหลุมดำพอดีเรียก เอกภาวะความโน้มถ่วง
เอกภาวะในหลุมดำที่ไม่มีการหมุนนั้นเป็นจุดจุดหนึ่ง หรืออาจกล่าวได้ว่ามันมีความยาว กว้างและลึกเป็นศูนย์ เอกภาวะของหลุมดำที่หมุนได้ จะไม่นับเป็นการก่อสร้างของวงแหวนพิศวง ที่อยู่นอกระนาบการหมุน ในวงแหวนนั้นจะไม่มีความหนาและไม่มีปริมาตร
การปรากฏของเอกภาวะเป็นที่เข้าใจว่าเป็นสัญญาณของจุดสิ้นสุดของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป โดยไม่คาดคิด เหมือนกับที่เกิดเมื่อกลศาสตร์ควอนตัมมีผลกระทบและกลายมาเป็นความสำคัญ เนื่องจากความกดดันมีมากและอนุภาคก็มีผลกระทบซึ่งกันและกัน โชคไม่ดีที่ไม่สามารถที่จะรวมทฤษฎีควอนตัมและความโน้มถ่วงเข้าด้วยกันได้ แต่อย่างไรก็ตามก็คาดว่าทฤษฎีโน้มถ่วงควอนตัมจะแสดงลักษณะเด่นของหลุมดำโดยไม่มีเอกภาวะ
อย่างไรก็ตาม การก่อตัวของเอกภาวะอาจใช้เวลาจำกัดมากจากจุดที่ผู้สังเกตการยุบตัวของวัตถุ แต่จากจุดที่ไกลจากผู้สังเกตอาจจะใช้เวลาไม่สิ้นสุดเนื่องจากการยืดเวลาเนื่องจากความโน้มถ่วง

ทรงกลมโฟตอน
ทรงกลมโฟตอนเป็นขอบเขตของความหนาที่เป็นศูนย์เมื่อโฟตอนเคลื่อนที่ไปตามเส้นสัมผัสวงกลมที่จะทำให้วงโคจรเป็นวงกลม สำหรับหลุมดำที่ไม่มีการหมุน ทรงกลมโฟตอนจะมีรัศมีประมาณ 1.5 เท่าของรัศมีชวาร์สชิลด์ วงโคจรจะไม่คงที่ ดังนั้นไม่ว่าอะไรก็ตามที่ตกลงไปแม้จะมีขนาดเล็กก็จะเติบโตข้ามเวลา แม้ว่าจะถูกกำหนดให้อยู่วงโคจรรอบนอกเพื่อหนีจากหลุมดำ หรือข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ไปก็ตาม
เมื่อแสงสามารถหนีจากภายในทรงกลมโฟตอนได้ ไม่ว่าจะเป็นแสงใดที่สามารถข้ามผ่านทรงกลมโฟตอนในเส้นทางโคจรภายในจะถูกจับโดยหลุมดำ ดังนั้นแสงใด ๆ ที่อยู่นอกผู้สังเกตจากภายในทรงกลมโฟตอนจะต้องมีการแผ่ออกมาจากวัตถุภายในทรงกลมโฟตอนแต่ก็ยังอยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์อยู่ดี

วัตถุรวมตัวกันแน่นอื่น ๆ เช่น ดาวนิวตรอน ก็สามารถมีทรงกลมโฟตอนได้เช่นกัน ในความเป็นจริงสนามความโน้มถ่วงของวัตถุนี้ไม่ขึ้นกับขนาดที่แท้จริง ดังนั้นวัตถุใด ๆ ก็ตามที่มีขนาดเล็กกว่า 1.5 เท่าของรัศมีชวาร์สชิลด์ก็จะมีทรงกลมโฟตอนได้

เออร์โกสเฟียร์
หลุมดำที่หมุนได้จะถูกล้อมรอบด้วยบริเวณกาลอวกาศที่ไม่สามารถจะอยู่นิ่งได้เรียก เออร์โกสเฟียร์เป็นผลมาจากกระบวนการย้ายกรอบ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปทำนายว่ามวลที่หมุนใด ๆ จะมีการค่อย ๆ ผ่านพ้นไปตามกาลอวกาศทันทีรอบตัวมันเอง วัตถุใด ๆ ใกล้ ๆ กับมวลที่หมุนได้จะเริ่มเคลื่อนในทิศทางที่กำลังจะหมุน ผลกระทบสำหรับหลุมดำที่กำลังหมุนนี้จะรุนแรงมากขึ้นใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ที่วัตถุใด ๆ สามารถเคลื่อนที่เร็วกว่าความเร็วแสงในทิศทางตรงข้าม
เออร์โกสเฟียร์ ของหลุมดำถูกล้อมรอบโดย
ในภายนอกทรงรีรูปไข่ ที่เกิดขึ้นพร้อมกันกับขอบฟ้าเหตุการณ์ที่ขั้วและเป็นที่สังเกตได้กว้างกว่ารอบ ๆ เส้นศูนย์สูตร ขอบเขตนี้บางทีเรียกว่า”เออร์โกเฟส” แต่มันเป็นขอบเขตและไม่เป็นสถานะของแข็งไปมากกว่าบริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์ ที่จุดนี้ เป็นการลากผ่านความเร็วแสงของ

กาลอวกาศ
ภายในแต่อยู่ภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์
ในกาลอวกาศเออร์โกสเฟียร์ ถูกลากผ่านไปรอบ ๆ ด้วยความเร็วกว่าแสง ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปห้ามไม่ให้วัสดุใด ๆ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่าแสงเช่นเดียวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ แต่อนุญาตให้บริเวณของกาลอวกาศเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสงเมื่อสัมพันธ์กับกาลอวกาศอื่น
วัตถุและรังสีรวมไปถึงแสงสามารถที่จะคงอยู่ในวงโคจรภายใน เออร์โกสเฟียร์ได้โดยไม่ตกลงในใจกลาง แต่พวกมันไม่สามารถอยู่ใกล้ แต่จะคงที่เหมือนกับที่สามารถสังเกตเห็นได้โดยผู้สังเกตจากภายนอก เพราะว่านั่นสามารถที่จะทำให้มันเคลื่อนที่ถอยหลังได้เร็วกว่าแสงสัมพัทธ์กับบริเวณกาลอวกาศของมันที่เคลื่อนที่เร็วกว่าความเร็วแสงสัมพัทธ์ของผู้สังเกตภายนอก
วัตถุและรังสีสามารถที่จะหนีจาก เออร์โกสเฟียร์ ในความเป็นจริงแล้วกระบวนการเพนโรส (Penrose process) ทำนายว่าวัตถุจะบินหนีจากเออโกสเฟียร์ โดยขโมยพลังงานบางส่วนออกมาจากหลุมดำหมุนได้ด้วย ถ้ามวลขนาดใหญ่ของวัตถุหนีด้วยวิธีการนี้หลุมดำจะค่อย ๆ หมุนช้าลงและหยุดไปในที่สุด

รังสีฮอว์คิง
ในปี 1974 สตีเฟน ฮอว์คิง ได้แสดงว่าหลุมดำเป็นสีดำทั้งหมดแต่แผ่รังสีความร้อนจำนวนหนึ่งออกมา เขาได้คำตอบโดยการประยุกต์ทฤษฎีสนามควอนตัม ในพื้นหลุมดำสถิตย์ ผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณก็คือหลุมดำควรจะปลดปล่อยอนุภาคในรูปสเปกตรัมของวัตถุดำ ซึ่งผลนี้เป็นที่รู้จักในเวลาต่อมาว่ารังสีฮอว์คิง เมื่อผลลัพธ์จากฮอว์คิงอาจจะขยายผลไปได้อีกกับผลกระทบจากระเบียบวิธีอื่น ๆ
อุณหภูมิของการแผ่รังสีของสเปกตรัมของวัตถุดำเป็นปฏิภาคกับความโน้มถ่วงพื้นผิว (surface gravity) ของหลุมดำ สำหรับหลุมดำของชวาร์สชิลด์ เป็นส่วนกลับกับมวล ดังนั้นหลุมดำขนาดใหญ่จะอุณหภูมิต่ำมากและแผ่รังสีที่มีขนาดเล็กมาก หลุมดำที่เกิดจากการระเบิดของดาวที่มีมวล 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เช่น อาจจะมีอุณหภูมิฮอว์คิงในหลาย ๆ นาโนเคลวินน้อยกว่า 2.7K เกิดจากรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล ส่วนหลุมดำจิ๋วนั้นควรจะค่อนข้างสว่างเนื่องจากผลิตพลังงานสูงจากรังสีแกมมา
อย่างไรก็ตามก็ยังไม่มีการสำรวจรังสีฮอว์คิงที่หลุมดำใด ๆ

การก่อตัวและวิวัฒนาการ
จากธรรมชาติที่แปลกประหลาดของหลุมดำ ก็เป็นธรรมดาว่าต้องมีการตั้งคำถามถึงวัตถุที่อันตรายที่มีอยู่จริงในธรรมชาติหรืออาจะเป็นเพียงคำตอบของสมการไอน์สไตน์ กระนั้นในปี 1970 ฮอว์คิงและเพนโรส ได้พิสูจน์ในทางตรงข้ามว่าภายใต้สภาวะทั่วไปของหลุมดำจะสามารถก่อตัวในเอกภพใด ๆก็ได้ และกระบวนการก่อนตัวเริ่มต้นสำหรับหลุมดำนี้ก็คาดว่าจะเกิดจากการยุบตัวของสภาพโน้มถ่วง (gravitational collapse) ของวัตถุหนักเช่นดาว แต่มีกระบวนการที่แปลกกว่านั้นที่ทำให้เกิดหลุมดำได้

การยุบตัวของสภาพโน้มถ่วง
การยุบตัวของสภาพโน้มถ่วงนี้เกิดจากเมื่อวัตถุอยู่ภายใต้ความดันที่สภาพโน้มถ่วงของตัวมันเองไม่สามารถต้านทานได้ ถ้าเป็นดาวก็อาจจะเกิดขึ้นจากการที่ดาวมีการสังเคราะห์นิวคลีโอดาวน้อยเกินไป ที่จะรักษาอุณหภูมิไว้ได้ หรือเนื่องมาจากดาวที่มีความเสถียรเมื่อได้รับมวลมากในทางที่ไม่สามารถเพิ่มอุณหภูมิที่แก่นได้ หรือในอีกกรณีที่อุณหภูมิของดาวไม่เพียงพอที่จะปกป้องดาวจากการยุบตัวภายใต้น้ำหนักของตัวมันเองได้จากกฏแก๊สอุดมคติ ซึ่งอธิบายความเชื่อมโยงระหว่างความดัน อุณหภูมิและปริมาตร
การยุบตัวอาจจะหยุดได้ด้วยความกดดันที่ลดลงของส่วนประกอบของดาว หรือก็คือการที่สสารกลายเป็นของเหลวในสภาวะเสื่อมสลายที่ประหลาด ผลลัพธ์ที่ได้จัดเป็นหนึ่งในดาวหลายประเภทของดาวที่มีความหนาแน่นสูง โดยดาวที่หนาแน่นเหล่านี้ประเภทใดที่จะก่อตัวนั้นก็ขึ้นอยู่กับมวลเล็กมวลน้อยมารวมกัน สสารจะที่เหลือก็จะเปลี่ยนกลไกด้วยการยุบตัวไปในชั้นนอก (เช่น การเกิดซูเปอร์โนวา หรืออาจจะมีการสั่นสะเทือนจนกลายเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ และต้องเข้าใจว่ามวลที่เหลือออกมานั้นเป็นน้อยกว่าของดาวแม่มาก คือจากดาวที่มีมวล 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์อาจเหลือเพียงแค่ 5 เท่า เท่านั้นหลังจากเกิดการยุบตัว
ถ้ามวลของเศษเล็กเศษน้อยที่เหลือ เหลืออยู่เพียง 3-4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ (จากขอบเขตของโทลแมน-ออพเพนไฮน์เมอร์-โวลคอฟ) ไม่ว่าจะเป็นเพราะดาวดวงเดิมนั้นอาจจะเคยใหญ่มา หรือเป็นเพราะว่าเศษที่เหลือนั้นรวมไปกับมวลอื่น ๆ อาจจะเป็นนิวตรอนที่ลดความดันลงมา ก็อาจะจะไม่เพียงพอที่จะหยุดการยุบตัวนี้ได้ กลไกหลังจากนี้ (ยกเว้นความดันที่ลดลงของควาร์ก) มีพลังมากพอที่จะหยุดการยุบตัวและวัตถุจะสามารถกลายเป็นหลุมดำได้ทั้งสิ้น
การยุบตัวอันเกิดจากแรงโน้มถ่วงของดาวนี้สรุปได้ว่าเป็นการก่อตัวของหลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ส่วนใหญ่

การเกิดขึ้นของหลุมดำจากบิกแบง
การยุบตัวจากแรงโน้มถ่วงอาศัยความหนาแน่นมาก ๆ ในยุคปัจจุบันของเอกภพ ความหนาแน่นมาก ๆ ขนาดนี้จะพบแต่เพียงบนดาว แต่ในยุคก่อนหน้านี้หลังจากเกิดบิกแบง ความหนาแน่นจะมากกว่านี้มากพอที่จะสร้างหลุมดำขึ้นมาได้ ความหนาแน่นมาก ๆ อย่างเดียวนี้ไม่เพียงพอที่จะสร้างหลุมดำ เมื่อมวลกระจัดกระจายและไม่สามารถรวมกันได้ สำหรับจุดเริ่มต้นของหลุมดำนั้น จะสร้างตัวกลางที่มีความหนาแน่น และจะต้องเป็นการรบกวนความหนาแน่นเริ่มต้นที่สามารถที่จะเกิดขึ้นภายในแรงโน้มถ่วงของตัวมันเอง แบบจำลองที่ต่างไปสำหรับเอกภพในอดีตนั้นค่อนข้างที่จะกว้างกว่าที่จะทำนายความยุ่งเหยิงได้ แบบจำลองมากมายพยายามทำนายการเกิดของหลุมดำ เริ่มมาจากมวลแพลงค์ ถึงร้อยหรือพันเท่าของมวลดวงอาทิตย์ การเริ่มต้นเกิดของหลุมดำนี้อาจถือได้ว่าเป็นการเกิดแบบหนึ่งของหลุมดำได้

ผลจากการชนพลังงานสูง
การยุบตัวจากแรงโน้มถ่วงไม่ได้เป็นกระบวนการเดียวที่จะสร้างหลุมดำเท่านั้น ในทางทฤษฎี หลุมดำอาจจะเกิดขึ้นจากการชนกันที่มีความหนาแน่นมากพอ ด้วยเหตุผลที่ว่าหลุมดำสามารถที่จะนำเอามวลใด ๆ (หลุมดำจิ๋ว) มาสร้างก็ได้ไม่ว่ามวลนั้นจะมีพลังงานต่ำเพียงใด อย่างไรก็ตาม จนถึงทุกวันนี้ ไม่มีเหตุการณ์ใดที่พิสูจน์ว่าเป็นการทดลองของมวลสมมาตรในตัวสั่นสะเทือนอนุภาค คำแนะนำนี้อาจจะเป็นขอบเขตสำหรับมวลของหลุมดำได้
ในทางทฤษฎีแล้ว ขอบเขตนี้คาดว่าจะอยู่รอบ ๆ มวลแพลงค์ (~1019 GeV/c2) เมื่อผลกระทบทางควอนตัมทำให้ความเป็นไปได้ทางทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปหยุดลง ซึ่งทำให้การสร้างหลุมดำด้วยกระบวนการที่ใช้พลังงานสูงเกินเอื้อมไปหรือไม่สามารถที่จะเกิดใกล้ ๆ โลกได้ การพัฒนาล่าสุดในทางแรงโน้มถ่วงทางควอนตัมพบว่าขอบเขตควรจะน้อยกว่านี้มาก braneworld ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นทำให้มวลแพลงน้อยลงไปอีกอาจจะเข้าใกล้ 1 TeV ก็เป็นได้ และนี่จะทำให้ความเป็นไปได้ของหลุมดำจิ๋วจะถูกสร้างจากการชนพลังงานสูง เกิดจากรังสีคอสมิกที่ชนกับชั้นบรรยากาศ หรือแม้กระทั่งในเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ที่ เซิร์น และทฤษฎีเหล่านี้ยังอยู่ในการคาดเดา และการเกิดของหลุมดำจากกระบวนการเหล่านี้ก็ถูกลงความเห็นจากผู้เชี่ยวชาญทั้งสิ้น

การเติบโต
เมื่อหลุมดำก่อตัว มันสามารถที่จะเติบโตขึ้นได้จากการดูดซับสสารอื่น ๆ ได้หลุมดำใด ๆ จะดูดซับฝุ่นภายในดาวจากที่อยู่รอบ ๆ ตัวมัน และที่แทรกอยู่ทั่วไปในรังสีพื้นหลังของจักรวาล แต่ไม่มีกระบวนการใดเหล่านี้ควรที่จะมีผลต่อมวลของหลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ โดยกระบวนการเหล่านี้จะเกิดขึ้นในระบบดาวคู่ หลังจากการก่อตัวของหลุมดำสามารถที่จะดึงสสารจำนวนหนึ่งมาจากสิ่งที่อยู่รอบ ๆได้
การรวมตัวนี้จะใหญ่ขึ้นเมื่อหลุมดำมารวมกับดาวอื่นหรือวัตถุที่หนาแน่นอื่น ๆ ในหลุมดำมวลยวดยิ่งนั้นสันนิษฐานว่าเป็นศูนย์กลางของกาแล็กซี่จำนวนมาก และคาดว่าจะก่อตัวจากการรวมตัวกันของวัตถุขนาดเล็ก กระบวนการนี้สามารถที่จะเป็นจุดกำเนิดของหลุมดำขนาดกลางได้เช่นกัน

การระเหยของหลุมดำ
ถ้าทฤษฎีของฮอว์คิงเกี่ยวกับรังสีในหลุมดำนั้นถูกต้อง หลุมดำก็จะต้องมีการปลดปล่อยรังสีสเปกตรัมออกมาจากการสูญเสียพลังงานเนื่องจากตามทฤษฎีของมวลสัมพัทธ์แล้วพลังงานที่หนาแน่นเท่านั้น (e = mc2) หลุมดำจะหดลงและระเหยไปตามกาลเวลา อุณหภูมิฮอว์คิงเป็นสัดส่วนกับความโน้มถ่วงพื้นผิว ของหลุมดำ ที่เป็นส่วนกลับของมวล หลุมดำขนาดใหญ่จะแผ่รังสีมากกว่าหลุมดำขนาดเล็ก
หลุมดำที่มีการหมุนจะแผ่คลื่นความโน้มถ่วงออกมา ซึ่งคลื่นความโน้มถ่วงคือพลังงานในการหมุนของหลุมดำ เมื่อแผ่คลื่นความโน้มถ่วงออกไปหลุมดำจะหมุนช้าลงจนในที่สุด เมื่อหลุมดำหยุดหมุน คลื่นความโน้มถ่วงจะไม่หายไป แต่หลุมดำจะค่อยเสียมวลออกไปเพื่อใช้เป็นพลังงานในการแผ่คลื่นความโน้มถ่วง หรือที่เรียกว่าหลุมดำระเหย
หลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ที่มีมวล 5 เท่าของดวงอาทิตย์นั้นมีอุณหภูมิฮอว์คิงประมาณ 12 นาโนเคลวิน ซึ่งน้อยกว่า 2.7 เคลวินมาก และเกิดจากรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล มวลดาวฤกษ์และที่ใหญ่กว่านั้นทำให้หลุมดำได้รับมวลมากกว่าที่มันจะแผ่ออกมาผ่านรังสีฮอว์คิงจากไมโครเวฟพื้นหลัง และจากเพิ่มขึ้นแทนที่จะลดลง เพื่อที่จะให้มีอุณหภูมิมากกว่า 2.7 K (และที่อุณหภูมินี้ก็สามารถที่จะระเหยได้) หลุมดำต้องการที่จะเบากว่าดวงจันทร์ (ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่าสิบเท่าของหน่วยมิลลิเมตร)
ในทางกลับกันถ้าหลุมดำมีขนาดเล็กมาก คาดว่าผลจากรังสีจะเพิ่มขึ้น แม้หลุมดำจะถูกเปรียบเทียบว่าหนักเท่ากับมนุษย์นั้นจะระเหยในทันที โดยหลุดดับที่มีน้ำหนักเท่ากับรถ (~ 10-24 m) ก็จะใช้เวลาประมาณเสี้ยววินาทีในการระเหย ในช่วงนั้นจะปรากฏความสว่างมากกว่า 200 เท่าของดวงอาทิตย์ หลุมดำที่เบากว่าจะระเหยได้เร็วกว่า เช่นถ้ามีขนาด 1 TeV/c2 จะใช้เวลาน้อยกว่า 10-88 วินาทีที่จะระเหย และแน่นอนว่าแรงโน้มถ่วงควอนตัมในหลุมดำที่มีขนาดเล็กกว่าจะมีบทบาทแม้ว่าการพัฒนาความโน้มถ่วงควอนตัมจะทำให้หลุมดำขนาดเล็กคงที่ตามสมมติฐาน

ผลของการตกลงไปในหลุมดำ
ในส่วนนี้จะเป็นการอธิบายว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีบางสิ่งตกลงไปในหลุมดำชวาร์สชิลด์ ที่เป็นหลุมดำแบบไม่หมุนและไม่มีประจุ ส่วนหลุมดำที่หมุนและมีประจุจะมีความยุ่งยากที่เพิ่มขึ้นมาเมื่อตกลงไป ซึ่งจะไม่อธิบายในส่วนนั้น

กระบวนการสปาเกตตี้
วัตถุที่อยู่ภายใต้แรงดึงดูดขนาดใหญ่จะสัมผัสได้ถึงแรงไทดัล ที่ทำให้มันไปในทิศทางของวัตถุที่ก่อให้เกิดสนามโน้มถ่วง นี่อาจจะเกิดจากกฎกำลังสองผกผันทำให้ส่วนที่ใกล้กว่าของวัตถุที่ถูกแผ่ออกสัมผัสกับแรงดึงดูดได้เร็วกว่าส่วนที่อยู่ไกลกว่า ใกล้ ๆ กับหลุมดำ แรงไทดอลจะถูกคาดหวังว่าจะเพียงพอที่จะทำให้วัตถุตกลงไป ไม่ว่าจะเป็นอะตอม หรือนิวคลีออน เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า กระบวนการสปาเกตตี้ กระบวนการสปาเกตตี้นี้จะเริ่มจากวัตถุที่ตกลงไปในหลุมดำแยกเป็นสองส่วน จากนั้นแต่ละส่วนก็จะแยกออกเป็นอีกสองส่วนรวมเป็นสี่ แล้วก็แยกเป็นแปด กระบวนการแยกออกเป็นสอง นี้จะดำเนินไปเรื่อย ๆ และผ่านจุดที่จะแยกวัตถุต้นแบบในระดับอะตอม และสุดท้ายกระบวนการนี้จะทำให้วัตถุกลายเป็นสตริงของอนุภาคพื้นฐาน
ความแรงของแรงไทดัลของหลุมดำขึ้นกับค่าความโน้มถ่วงนั้นเปลี่ยนแปลงระยะอย่างไรมากกว่าที่จะคิดถึงแรงสัมบูรณ์ที่ตกลงไป นั่นหมายความว่าหลุมดำขนาดเล็กจะเกิดปรากฏการณ์สปาเกตตี้เมื่อวัตถุที่ตกลงไปนั้นยังอยู่ภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ ขณะที่วัตถุที่ตกลงไปในหลุมดำขนาดใหญ่นั้นอาจไม่ผิดแผกแตกต่างไป หรืออาจจะไปสัมผัสแรงขนาดใหญ่ที่ผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ไป

ก่อนที่วัตถุที่ตกลงไปจะข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์
วัตถุที่อยู่ในสนามความโน้มถ่วงจะมีเวลาที่ช้าลงเรียกว่า การยืดของช่วงเวลาจากความโน้มถ่วง สัมพันธ์กับผู้สังเกตภายนอกสนาม โดยผู้สังเกตจะมองเห็นกระบวนการทางกายภาพรวมไปถึงนาฬิกาที่เดินช้าลงเช่นกัน เมื่อวัตถุที่นำมาทดลองได้ผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ไปนั้น พบว่าเกิดการยืดของช่วงเวลาอันมีผลมาจากความโน้มถ่วง (เมื่อวัดโดยผู้สังเกตจากระยะไกลหลุมดำ) จนเข้าใกล้ค่าอนันต์ หรือก็คือเวลาจะหยุดลง

จากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ไกล วัตถุที่ตกลงไปนั้นอาจจะเคลื่อนที่ช้าลง เมื่อเข้าใกล้แต่คล้ายกับว่าจะไม่ไปถึงขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ และมีลักษณะที่แดงและมืดทึบลงเนื่องจากเกิดการเลื่อนของสเปกตรัมไปในทิศทางที่มีความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น การเคลื่อนไปทางแดงที่เกิดขึ้นโดยความโน้มถ่วงจากหลุมดำ ในที่สุดวัตถุนั้นจะค่อนข้างมืดลงไปจนไม่สามารถมองเห็นได้ที่จุดก่อนที่จะเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ ทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากการยืดของช่วงเวลา ซึ่งการเคลื่อนที่ของวัตถุเป็นกระบวนการหนึ่งที่ช้าลงเรื่อยๆ และการยืดของช่วงเวลานี้มีผลกระทบมากกว่าค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเสียอีก โดยที่ความถี่ของแสงมีค่าลดลง และทำให้ดูราวกับว่ามีสีแดงมากขึ้น เนื่องจากแสดงเคลื่อนที่ไปครบรอบใช้เวลาน้อยกว่าการเคลื่อนของเข็มนาฬิกาของผู้สังเกตในหนึ่งวินาที ความถี่ที่ต่ำลงมีพลังงานที่ลดลงและมีความทึบและเป็นสีแดงมากขึ้น
จากมุมมองการตกของวัตถุ ระยะที่วัตถุเกิดการเคลื่อนไปทางน้ำเงิน หรือการที่สเปกตรัมเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต และมีความยาวคลื่นสั้นลงอันเนื่องจากเคลื่อนที่เข้าหาผู้สังเกต จะมีความยาวคลื่นสั้นลงมาจากค่าสนามโน้มถ่วงของหลุมดำ ปรากฏการณ์นี้เป็นส่วนหนึ่งหรือเป็นส่วนกลับของ การเคลื่อนไปทางแดง ที่เกิดขึ้นโดยความเร็วของการตกของวัตถุเมื่อเทียบกับระยะทาง

เมื่อวัตถุผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์
จากมุมมองของวัตถุที่ตกลงไป ไม่มีอะไรเกิดขึ้นเป็นพิเศษที่บริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์ ความจริงเพราะว่าไม่มีทางใดที่วัตถุนั้นจะหาทางออกมาได้ ไม่ว่าจะผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์แล้วหรือไม่ก็ตาม เป็นตัวเปรียบเทียบว่าคงต้องใช้เวลาที่เป็นอนันต์ที่ผู้สังเกตจากระยะไกลจะมองเห็นการข้ามผ่านขอบวัตถุบริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์

ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์
เมื่อวัตถุผ่านไปที่เอกภาวะที่ศูนย์กลางด้วยค่าเวลาที่เหมาะสมจากการวัดโดยใช้วัตถุที่ตกลงไปนั้น ผู้สังเกตที่อยู่บนวัตถุจะเห็นความต่อเนื่องของวัตถุที่บริเวณภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนไปทางน้ำเงินหรือไปทางแดงก็ขึ้นอยู่กับวิถีโคจร
เมื่อเวลาที่เหมาะสมของวัตถุที่ตกลงไปในขอบฟ้าเหตุการณ์ขึ้นอยู่กับจุดเริ่มต้นจากจุดหยุดนิ่งที่บริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์ มีรายงานในปี ค.ศ. 2007 ว่าผลของจรวดที่เข้าไปในหลุมดำนั้นพบว่าเป็นเพียงการลดเวลาที่เหมาะสมของคน ๆ หนึ่งที่เริ่มจากจุดหยุดนิ่งที่ขอบฟ้าเหตุการณ์แต่ถ้าเป็นคนอื่นที่จรวดเกิดการระเบิดพอดีก็จะสามารถยืดเวลาของการตกลงไปได้ และเมื่อทำซ้ำเวลาก็จะลดลงอีก

การชนเอกภาวะ
เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เข้าใกล้เอกภาวะมาก ๆ ด้วยแรงไทดัลที่มีค่าอนันต์ ส่วนประกอบทั้งหมดของวัตถุรวมไปถึงอะตอม และอนุภาคขนาดเล็กกว่าอะตอม จะถูกฉีกออกจากกันก่อนที่จะถึงเอกภาวะ โดยที่ไม่สามารถทราบผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นภายในเอกภาวะ แต่เชื่อว่าจากทฤษฎีควอนตัมโน้มถ่วง ต้องการที่จะอธิบายเหตุการณ์บริเวณใกล้เคียง เมื่อวัตถุข้ามผ่านไปในขอบฟ้าเหตุการณ์ มันจะหายไปจากเอกภพภายนอก ผู้สังเกตการณ์ระยะไกลจะมองเห็นการเปลี่ยนแปลงของมวล ประจุ และโมเมนตัมเชิงมุมเล็กน้อย ไม่ว่าอะไรก็ตามที่ผ่านจุดนี้ไปจะไม่สามารถเป็นตัวอย่างศึกษาได้อีกต่อไป จากภายนอกเอกภพ พบว่าหินที่ถูกโยนเข้าไปในหลุมหนึ่งล้านปีที่แล้วยังไม่สามารถที่จะผ่านขอบฟ้าไปได้ตามทฤษฏีอาจต้องมีการแก้ไข

อะไรทำให้สสารหลุดจากหลุมดำไม่ได้
เหตุผลที่นิยมจะนำมาอธิบายปรากฏการณ์หลุมดำก็คือแนวคิดเกี่ยวกับความเร็วหลุดพ้น ความเร็วนี้เป็นที่ต้องการสำหรับการเริ่มต้นที่ผิวของวัตถุขนาดใหญ่เพื่อที่จะหลุดจากสนามโน้มถ่วงของวัตถุใด ๆ แนวคิดนี้มาจากกฎความโน้มถ่วงของนิวตันที่ความเร็วหลุดพ้นของวัตถุหนาแน่นเพียงพอจะเท่ากับหรือมากกว่าความเร็วแสง มีการกล่าวอ้างว่าไม่มีอะไรที่จะมากกว่าความเร็วแสงได้ จึงสรุปได้ว่าไม่มีสสารใดจะสามารถหนีจากวัตถุที่หนาแน่นขนาดนี้ได้ อย่างไรก็ดี ข้อขัดแย้งนี้ก็ยังมีช่องโหว่ที่ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมแสงจึงมีผลต่อวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วง หรือเหตุใดมันจึงไม่สามารถหลุดออกมาได้ และก็ไม่สามารถอธิบายว่าทำไมยานอวกาศที่มีกำลังส่งไม่สามารถที่จะหยุดได้อย่างอิสระ
สองแนวคิดของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ต้องนำมาใช้อธิบายปรากฏการณ์ แนวความคิดแรกก็คือเวลาและอวกาศ นั้นไม่ใช่แนวคิดที่จะแยกออกจากกัน แต่มีความเกี่ยวข้องกันและรวมเรียกเป็นกาลอวกาศ ความเกี่ยวข้องนี้มีลักษณะพิเศษ คือ วัตถุจะไม่สามารถเคลื่อนที่ในกาลอวกาศได้อย่างอิสระ มันจะเคลื่อนที่นำหน้าเวลาและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงตำแหน่งในอวกาศได้เร็วกว่าความเร็วแสง และนี่คือผลลัพธ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ
แนวคิดที่สองอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป คือมวลจะถูกทำให้ผิดรูปร่างอยู่ในกาลอวกาศนี้ ผลกระทบของมวลในกาลอวกาศนี้อธิบายให้รู้ว่าเมื่อทิศทางของเวลาเบี่ยงเบนไปข้างหน้ามวล มีผลให้วัตถุจะเคลื่อนที่นำหน้ามวล นี่เป็นประสบการณ์จากความโน้มถ่วง ผลกระทบจากความเบี่ยงเบนนี้ทำหน้าระยะทางคล้ายกับจะสั้นลง ในบางจุดใกล้มวล ความเบี่ยงเบนนี้จะมากขึ้นทำให้เส้นทางที่เป็นไปได้ทั้งหมดของวัตถุสามารถนำหน้ามวลได้ทั้งสิ้นนั่นก็หมายความว่าวัตถุใด ๆ ที่ผ่านจุดนี้ไปแล้วจะไม่สามารถไปได้ไกลกว่ามวล แม้ว่าจะมีกำลังจากการบิน โดยเรียกจุดนี้ว่า ขอบฟ้าเหตุการณ์
เทคนิคการหาหลุมดำ

วงแหวนก๊าซและลำก๊าซ
จานพอกพูนมวล เป็นก๊าซร้อนที่ประกอบด้วยอะตอม และไอออนของธาตุต่างๆ รวมทั้งอิเลคตรอนอิสระ และอนุภาคพลังงานสูงมากมาย และก๊าซร้อน หรือ พลาสมา ที่พุ่งออกมาเป็นลำอากาศ ซึ่งเกิดจากการเหนียวนำในจานพอก แต่จานพอกนี้ไม่ได้เป็นตัวพิสูจน์ว่าหลุมดำจากดาวฤกษ์มีอยู่จริง เพราะวัตถุขนาดใหญ่และมีความหนาแน่นมาก เช่น ดาวนิวตรอนและดาวแคระขาว สามารถสร้างวงแหวนก๊าซและลำก๊าซก่อตัว ซึ่งมีประพฤติตัวเหมือน ๆ กันกับหลุมดำ
ในทางกลับกัน วงแหวนก๊าซและลำก๊าซอาจจะเป็นหลักฐานที่ดีสำหรับการปรากฏของหลุมดำมวลยวดยิ่ง เพราะเรารู้ว่ามวลมีขนาดใหญ่พอจะทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้ได้ก็มีแต่หลุมดำเท่านั้น

การแผ่รังสีอย่างรุนแรง
การแผ่รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา ไม่ได้พิสูจน์ว่าหลุมดำจะปรากฏ แต่สามารถบอกได้ว่าเป็นจุดที่ควรจะมองหา และข้อดีอีกอย่างคือมันสามารถผ่านเนบิวลาและกลุ่มก๊าซได้ง่าย
แต่การแผ่รังสีเอกซ์ และแกมมารวมไปถึงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงผิดปกตินั้น จะเป็นข้อพิสูจน์ว่านั่นไม่ใช่หลุมดำ ดังนั้นนักล่าหลุมดำทั้งหลายสามารถย้ายเป้าหมายไปแหละอื่นได้เลย ดาวนิวตรอนและดาวอื่น ๆ ที่มีพื้นผิวค่อนข้างหนาแน่น และสสารที่ชนกันกับพื้นผิวที่เปอร์เซ็นต์ของความเร็วแสงสูงนั้นจะผลิตรังสีที่สว่างวูบรุนแรงในช่วงเวลาหนึ่ง หลุมดำที่ไม่มีวัสดุพื้นผิว ก็จะไม่เกิดปรากฏการณ์นี้ ส่วนวัตถุที่หนาแน่นมากจะเป็นจุดที่อาจจะเจอหลุมดำได้
แสงวาบรังสีแกมมา หรือจีอาร์บี ครั้งหนึ่งอาจจะเป็นสัญญาณว่าจะมีหลุมดำเกิดใหม่ เนื่องจากนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์คิดว่าจีอาร์บี ทำให้เกิดการยุบตัวของสนามโน้มถ่วงและหรือดาวยักษ์ หรือโดยการชนระหว่างดาวนิวตรอน และลักษณะสำคัญทั้งสองรวมไปถึงมวลและความดันที่เพียงพอจะสร้างหลุมดำ แต่ปรากฏว่าการชนกันระหว่างดาวนิวตรอนและหลุมดำก็สามารถเกิดปรากฏการณ์นี้ได้เช่นกัน ดังนั้นการระเบิดของรังสีแกมมานี้ไม่ได้พิสูจน์ว่าจะมีหลุมดำเกิดขึ้น และเป็นที่รู้กันว่าการระเบิดนี้นอกกาแล๊กซี่ ส่วนใหญ่มาจากระยะทางเป็นล้านล้านปีแสง ดังนั้นหลุมดำจะที่เจอนั้นความจริงแล้วมีอายุกว่าล้านปี
นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์บางคนเชื่อว่าแหล่งกำเนิดของรังสีเอกซ์ที่สว่างมาก ๆ นั้นอาจจะเป็น จานพอกพูนมวล ของหลุมดำขนาดกลาง
เควซาร์ถูกคิดว่าเป็นวงแหวนก๊าซของหลุมดำมวลยวดยิ่ง เพราะว่าไม่มีวัตถุอื่นใดที่ค้นพบแล้วจะมีพลังงานมากพอที่จะแผ่พลังงานได้มาก เควซาร์สามารถที่จะแผ่ออกผ่านสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า รวมไปถึงรังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา และสามารถมองเห็นได้จากระยะไกลเนื่องจากความสว่างที่มีค่ามาก ประมาณ 5 และ 25% ของเควซาร์เป็นกลุ่มเมฆวิทยุ ที่เรียกอย่างนี้เพราะว่าการแผ่ของคลื่นวิทยุมีกำลังมาก

การมองผ่านความโน้มถ่วง
เลนส์ความโน้มถ่วง นี้ก่อตัวมาจากแสงจากแหล่งที่สว่างจากระยะไกลมาก ๆ เช่น เควซาร์ ที่จะบิดเบี้ยวอยู่รอบ ๆ วัตถุขนาดใหญ่เช่น หลุมดำ ระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้สังเกต กระบวนการนี้เป็นที่รู้จักกันในนาม การมองผ่านความโน้มถ่วง และเป็นการทดสอบอีกอย่างของการคาดการณ์จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ตามทฤษฎีแล้วมวลจะล้อมรอบกาลอวกาศ เพื่อที่จะสร้างสนามความโน้มถ่วง และจะมีผลที่จะเบนแสงไป
ภาพจากแหล่งที่อยู่หลังเลนส์จะปรากฏให้ผู้สังเกตเห็นเป็นหลายภาพ ในกรณีที่แหล่งกำเนิด วัตถุที่ทำหน้าที่เป็นเลนส์และผู้สังเกตอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน แหล่งกำเนิดจะปรากฏเป็นวงแหวนหลังวัตถุต้นกำเนิด
การมองผ่านความโน้มถ่วงนี้อาจเกิดจากวัตถุอื่นนอกจากหลุมดำ เพราะสนามความโน้มถ่วงที่มีมากนี้จะไปเบี่ยงเบนรังสี ผลที่เกิดจากรูปภาพหลาย ๆ รูปนี้อาจจะมาจากกาแล๊กซี่ที่อยู่ไกล ๆ ก็ได้

วัตถุที่โคจรรอบหลุมดำ
วัตถุที่โคจรรอบหลุมดำนี้ เป็นตัววัดค่าสนามโน้มถ่วงรอบ ๆ ศูนย์กลางวัตถุ ตัวอย่างในอดีตอาทิเช่น การค้นพบในปี 1970 ซึ่งสมมติให้วงแหวนก๊าซนี้จะโคจรอยู่รอบ ๆ หลุมดำ ที่ทำให้ ซิกนัส เอกซ์-1 เป็นที่รู้จักจากการเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ ในขณะที่เราไม่สามารถมองวัตถุได้โดยตรง รังสีเอกซ์จะริบหรี่เป็นหน่วย มิลลิวินาที และเป็นไปตามคาดที่ก้อนก๊าซร้อนโคจรรอบ ๆ หลุมดำที่มีมวลประมาณ 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ สเปกตรัมของรังสีเอกซ์จะแสดงรูปร่างตามที่คาดสำหรับวงแหวนที่โคจรรอบวัตถุใด ๆ และเส้นของธาตุเหล็กที่แผ่รังสีที่ประมาณ 6.4 keV และขยายไปถึงแถบสีแดง (บนด้านที่ต่ำกว่าของวงแหวน) และถึงสีน้ำเงิน (ในส่วนที่เข้าใกล้)
อีกตัวอย่างหนึ่งคือ ดาวเอสทู ที่มองเห็นโคจรอยู่ที่ใจกลางกาแล็กซี่ เป็นดาวที่มีแสงจากหลุมดำที่มีขนาดประมาณ 3.5×106 เท่าของดวงอาทิตย์ ดังนั้นสามารถที่จะพล็อตการเคลื่อนไหวของวงโคจรได้ แต่ไม่มีการสำรวจอื่น ๆ ที่ใจกลางของวงโคจรนอกจากตำแหน่งของหลุมดำ

การระบุมวลของหลุมดำ
การสั่นกึ่งคาบ สามารถใช้ระบุมวลของหลุมดำได้ เทคนิคนี้สามารถใช้ได้กับความสัมพันธ์ระหว่างหลุมดำและภายในวงแหวนรอบ ๆ ตัวมัน ที่มีก๊าซหมุนวนภายในก่อนที่จะถึงขอบฟ้าเหตุการณ์ เมื่อก๊าซยุบตัวลงจะแผ่รังสีเอกซ์ด้วยความเข้มที่แตกต่างกันในรูปแบบซ้ำ ๆ ในช่วงเวลาปกติ สัญญาณนี้เรียกว่า ควอไซน์ พิริออดิก ออสซิลเลชั่น หรือ คิวพีโอ ความถี่ คิวพีโอ นี้ขึ้นกับมวลของหลุมดำ ซึ่งจะเกิดที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ใกล้ ๆ กับหลุมดำ ดังนั้น คิวพีโอจะมีความถี่มากขึ้น สำหรับหลุมดำที่มีมวลมากกว่านี้ ขอบฟ้าเหตุการณ์ก็จะอยู่ไกลข้น ทำให้ ความถี่คิวพีโอ ลดลง

วัตถุที่น่าจะเป็นหลุมดำ
หลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางดาราจักร
จากข้อมูลสมาคมดาราศาสตร์อเมริกา ดาราจักรขนาดใหญ่มักจะมีหลุมดำขนาดใหญ่ที่ใจกลาง โดยที่มวลของหลุมดำจะแปรผันตรงกับดาราจักรที่มันอยู่ มีการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์ภาพพื้นในฮาวายในการสำรวจดาราจักรขนาดใหญ่
นักศาสตร์ใช้คำว่า “ดาราจักรกัมมันต์” มานานหลายทศวรรษในการเรียกขานดาราจักรที่มีลักษณะประหลาด เช่น เส้นสเปกตรัมที่ผิดปกติ และการแผ่คลื่นวิทยุอย่างรุนแรง
อย่างไรก็ตาม การศึกษาทั้งในทางทฤษฎีและจากผลสังเกตการณ์แสดงให้เห็นว่าในนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ของดาราจักรเหล่านั้นน่าจะมีหลุมดำมวลยวดยิ่งอยู่ แบบจำลองของนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์นี้ประกอบด้วยหลุมดำที่ใจกลางซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เป็นล้านหรือพันล้านเท่า แผ่นจานของก๊าซและฝุ่นซึ่งเรียกว่าจานรวมมวล และลำอนุภาคพลังงานสูง (relativistic jet) ที่ตั้งฉากกับจานรวมมวล
แม้จะมีการคาดการณ์ว่า น่าจะพบหลุมดำมวลยวดยิ่งในแกนกลางของดาราจักรกัมมันต์ส่วนใหญ่ แต่มีการศึกษาอย่างละเอียดเพื่อพยายามตรวจหาและระบุมวลที่แท้จริงในใจกลางของดาราจักรที่น่าจะมีหลุมดำมวลยวดยิ่งแต่เพียงบางแห่งเท่านั้น ได้แก่ ดาราจักรแอนดรอเมดา เมสสิเยร์ 32 เมสสิเยร์ 87 NGC 3115 NGC 3377 NGC 4258 และดาราจักรหมวกปีก
นักดาราศาสตร์เชื่อว่าที่ใจกลางดาราจักรทางช้างเผือกของเราก็มีหลุมดำมวลยวดยิ่งอยู่ในบริเวณที่เรียกว่า ซาจิเทอเรียสเอ (Sagittarius A*)
ดาว S2 ที่ตามวงโคจรรูปวงรีด้วยคาบการโคจร 15.2 ปีและจุดใกล้ที่สุดที่มีระยะทางประมาณ 17 ชั่วโมงแสงจากศูนย์กลางวัตถุ
การประมาณครั้งแรกชี้ว่าที่ศูนย์กลางของวัตถุมีมวล 2.6 เท่าของดวงอาทิตย์และมีรัศมีน้อยกว่า 17 ชั่วโมงแสง ก็มีแต่หลุมดำเท่านั้นที่จะสามารถมีมวลมากขนาดนั้นในปริมาตรน้อย ๆ
การสังเกตการณ์ขั้นต่อไป เป็นการยืนยันการมีอยู่จริงของหลุมดำโดยการแสดงว่าที่ใจกลางใจวัตถุนั้นมีมวลประมาณ 3.7 เท่าของมวลดวงอาทิตย์และมีรัศมีไม่มากไปกว่า 6.25 ชั่วโมงแสง

หลุมดำขนาดกลางในกระจุกดาวทรงกลม
ในปี 2002 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลได้ทำการสังเกตและแสดงว่าน่าจะมีหลุมดำขนาดกลางและกระจุกดาวทรงกลมชื่อ เมสสิเยร์ 15 และมายอล II โดยการตีความนี้ขึ้นอยู่กับขนาดและคาบของการโคจรของดาวในกระจุกดาวทรงกลม แต่จากหลักฐานที่ได้จากกล้องฮับเบิลนั้นก็ไม่สามารถให้ข้อสรุปที่ดีได้ เมื่อพบว่ากลุ่มของดาวนิวตรอนนั้นก็ให้ผลการสังเกตที่คล้ายกัน กระทั่งการค้นพบครั้งล่าสุดที่นักดาราศาสตร์คาดว่าความโน้มถ่วงที่ซับซ้อนที่มีต่อกันในกระจุกดาวทรงกลมนั้นจะทำให้เกิดหลุมดำได้
ในปี 2004 กลุ่มของนักดาราศาสตร์รายงานว่ามีการค้นพบหลุมดำมวลขนาดกลางที่ได้รับการยืนยันในทางช้างเผือก โคจรสามปีแสงจากซาจิเทอเรียส เอ หลุมดำที่มีมวล 1,300 เท่าของมวลดวงอาทิตย์นี้อยู่ภายในกระจุกดาว 7 ดวง ซึ่งอาจจะเป็นเศษเล็กเศษน้อยจากกระจุกดาวขนาดใหญ่ซึ่งเป็นลากเป็นทางผ่านใจกลางดาราจักร การสังเกตการณ์นี้น่าจะมีการเสริมแนวคิดที่ว่าหลุมดำขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นโดยการดูดซับหลุมดำที่มีขนาดเล็กกว่าและดาวข้างเคียง
ในเดือนมกราคมปี 2007 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาท์แธมตัน ประเทศสหราชอาณาจักร รายงานการพบหลุดดำที่มีมวลขนาด 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ในกระจุกดาวทรงกลมรวมกับดาราจักรชื่อ เอ็นจีซี 4427 โดยมีระยะห่างประมาณ 55 ล้านปีแสง

หลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ในกาแล็กซี่ทางช้างเผือก
กาแล๊กซี่ทางช้างเผือกของเรานั้นน่าจะประกอบไปด้วยหลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ที่จะอยู่ใกล้เรามากกว่าหลุมดำในบริเวณซาจิเทอเรียสเอ ซึ่งหลุมดำเหล่านี้เป็นสมาชิกของระบบดาวคู่รังสีเอกซ์ที่ทำให้วัตถุมีความหนาแน่นมากขึ้นจากคู่ของมันผ่านอะครีชั่นดิสก์ หลุมดำที่เป็นไปได้ในระบบนี้น่าจะมีมวลมากกว่า 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
หลุมดำที่เกิดจากดาวฤกษ์ส่วนใหญ่จากที่เคยสำรวจมาจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวคู่ที่ตั้งอยู่ในกาแล็กซี่เมซิเออ 33

หลุมดำจิ๋ว
ในทางทฤษฎี ไม่มีขนาดที่เล็กที่สุดสำหรับหลุมดำ เมื่อหลุมดำเกิดขึ้นมาหลุมหนึ่งก็จะมีคุณสมบัติของหลุมดำ โดยสตีเฟน ฮอวคิง ได้อธิบายไว้ในทฤษฎีของหลุมดำแรกเริ่ม ที่สามารถจะระเหยและมีขนาดเล็กลงได้ นั่นก็คือหลุมดำจิ๋ว การค้นหาหลุมดำแรกเริ่มที่ยังมีการระเหยอยู่นั้นเป็นเป้าหมายหลักของดาวเทียมกลาส ที่ปล่อยขึ้นไปในปี 2008 อย่างไรก็ตามถ้าหลุมดำจิ๋วสามารถที่จะสร้างได้ด้วยวิธีการอื่น เช่น ผลจากรังสีคอสมิค หรือจากการปะทะกันซึ่งก็ไม่แน่ว่าจะทำให้มันระเหยได้
มีรายงานว่าสามารถที่จะจับสัญญาณการสั่นของอนุภาคจากบนโลกได้เมื่อเกิดการก่อตัวของหลุมดำ โดยสัญญาณเหล่านี้จะไม่เหมือนกับความโน้มถ่วงภายในหลุมดำ แต่ก็จะมีการเทียบกับพื้นผิวสำหรับทฤษฎีควอนตัมโน้มถ่วง
พฤติกรรมคล้ายหลุมดำเนื่องจากเอดีเอสและซีเอฟทีระหว่างทฤษฎีของแรงนิวเคลียร์ที่รุนแรงไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงและทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัม ทฤษฎีเหล่านี้คล้ายกันเพราะใช้อธิบายทฤษฎีสตริง ดังนั้นการก่อตัวและความไม่ต่อเนื่องของ ควาร์ก-กลูออน พลาสมานั้นก็เกี่ยวข้องกับการเกิดหลุมดำ ลูกไฟที่ Relativistic Heavy Ion Collider [อาร์เอชไอซี] เป็นปรากฏการณ์ที่อาจเทียบได้กับหลุมดำ และคุณสมบัติส่วนใหญ่จะทำให้ได้อย่างถูกต้องโดยใช้การเปลี่ยนเทียบนี้ อย่างไรก็ดี ลูกไฟนี้ไม่ใช่วัตถุโน้มถ่วง และก็ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าจะมีพลังงานมากกว่าที่เครื่องเร่งอนุภาคLarge Hadron Collider [แอลเอชซี] จะสามารถสร้างหลุมดำจิ๋วขึ้นมาตามทฤษฎีหรือไม่

ขอบคุณข้อมูล จาก วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

คอมพิวเตอร์ในยุคเริ่มแรก
คอมพิวเตอร์ในยุคเริ่มแรกยังไม่มีชิปประมวลผลหรือระบบปฏิบัติการในปัจจุบัน โดยถ้าย้อนกลับไปเมื่อประมาณ 400 กว่าปีที่แล้วส่วนใหญ่ คอมพิวเตอร์เหล่านี้มักใช้ในการคำนวณมากกว่า
อุปกรณ์ชนิดแรกของโลกที่เป็นเครื่องมือในการคำนวณก็คือลูกคิดนั่นเอง ซึ่งถือได้ว่า เป็นอุปกรณ์ใช้ช่วยการคำนวณที่เก่าแก่ที่สุดในโลกและคงยังใช้งานมาจนถึงปัจจุบัน ในปี พ.ศ. 2158 นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ชื่อ John Napier ได้สร้างอุปกรณ์ใช้ ช่วยการคำนวณขึ้นมา เรียกว่า Napier’s Bones มีรูปร่างคล้ายสูตรคูณในปัจจุบัน ในปี พ.ศ. 2185 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Blaise Pascal คิดว่าน่าจะมีวิธีที่จะคำนวณตัวเลขได้ง่ายกว่า เขาได้ออกแบบ เครื่องมือช่วยในการคำนวณโดย ใช้หลักการหมุนของฟันเฟืองหนึ่งอันถูกหมุนครบ 1 รอบ ฟันเฟืองอีกอันหนึ่งซึ่งอยู่ ทางด้านซ้ายจะถูกหมุนไปด้วยในเศษ 1 ส่วน 10 รอบ เครื่องมือของปาสคาลนี้ถูกเผยแพร่ออกสู่สาธารณะชน เมื่อ พ.ศ. 2188แต่ไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควรเนื่องจากราคาแพง และเมื่อใช้งานจริงจะเกิดฟันเฟืองติดขัดบ่อยๆ ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้ไม่ค่อยถูกต้องตรงความเป็นจริง
ในสมัยนั้นยังไม่มีเครื่องจักรใดที่สามารถทำตามคำสั่งหรือทำงานเองโดยอัตโนมัติได้แต่ใน พ.ศ. 2344 นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พยายามพัฒนาเครื่องทอผ้าโดยใช้ บัตรเจาะรูในการใส่คำสั่งให้ควบคุมเครื่องทอผ้าให้ทำตามแบบที่กำหนดไว้ และแบบดังกล่าวสามารถนำมา สร้างซ้ำๆ ได้อีกหลายครั้ง ความพยายามของ Jacquard สำเร็จลงใน พ.ศ. 2348 เครื่องทอผ้านี้ถือว่าเป็น เครื่องทำงานตามคำสั่งเป็นเครื่องแรก และตั้งแต่ Jacquard ได้ประดิษฐ์สิ่งนี้ขึ้นมาทำให้มีเครื่องกลเกิดขึ้นมาหลายอย่าง และได้มีเครื่องมือชนิดหนึ่งที่ได้เปลี่ยนวงการของเครื่องคอมพิวเตอร์และการคำนวณ โดยอุปกรณ์ที่ว่านี้มีชื่อว่าเครื่องหาผลต่าง (Difference Engine) โดยเจ้าเครื่องนี้มีความคล้ายกับเครื่องคิดเลขในปัจจุบันนั่นเอง โดย Chales Babbage เป็นผู้สร้างเครื่องนี้ขึ้นมา ในปี พ.ศ. 2373 เขาได้รับความช่วยเหลือจากรัฐบาลอังกฤษเพื่อสร้างเครื่อง Difference Engine ขึ้นมาจริงๆ แต่ในขณะที่ Babbage ทำการสร้างเครื่อง Difference Engine อยู่นั้น ได้พัฒนาความคิดไปถึงเครื่องมือในการคำนวณที่มีความสามารถสูงกว่านี้ ซึ่งก็คือเครื่องที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) และได้ยกเลิกโครงการสร้างเครื่อง Difference Engine ลงแล้วเริ่มต้นงานใหม่ คือ งานสร้างเครื่องวิเคราะห์ ในความคิดของเขา โดยที่เครื่องดังกล่าวประกอบไปด้วยชิ้นส่วนที่สำคัญ 4 ส่วน คือ
1. ส่วนเก็บข้อมูล เป็นส่วนที่ใช้ในการเก็บข้อมูลนำเข้าและผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ
2. ส่วนประมวลผล เป็นส่วนที่ใช้ในการประมวลผลทางคณิตศาสตร์
3. ส่วนควบคุม เป็นส่วนที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างส่วนเก็บข้อมูล และส่วนประมวลผล
4. ส่วนรับข้อมูลเข้าและแสดงผลลัพธ์ เป็นส่วนที่ใช้รับทราบข้อมูลจากภายนอกเครื่องเข้าสู่ส่วนเก็บ และแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณให้ผู้ใช้ได้รับทราบ
เป็นที่น่าสังเกตว่าส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่อง Alaytical Engine มีลักษณะใกล้เคียงกับส่วนประกอบ ของระบบคอมพิวเตอร์ ในปัจจุบันมาก แต่น่าเสียดายที่เครื่อง Alalytical Engine ของ Babbage นั้นไม่สามารถ สร้างให้สำเร็จขึ้นมาได้ ทั้งนี้เนื่องจากเทคโนโลยี สมัยนั้นไม่สามารถสร้างส่วนประกอบต่างๆ ดังกล่าว และอีกประการหนึ่งก็คือ สมัยนั้นไม่มีความจำเป็น ต้องใช้เครื่องที่มีความสามารถสูงขนาดนั้น ดังนั้นรัฐบาล อังกฤษจึงหยุดให้ความสนับสนุนโครงการของ Babbage ทำให้ไม่มีทุนที่จะทำการวิจัยต่อไป สืบเนื่องจากมาจากแนวความคิดของ Analytical Engine เช่นนี้จึงทำให้ Charles Babbage ได้รับการยกย่อง ให้เป็น บิดาของเครื่องคอมพิวเตอร์ และหลังจากนั้นอุปกรณ์ทางคอมพิวเตอร์ก็เริ่มพัฒนาขึ้น แต่มีอย่างหนึ่งที่ยังไม่มีในยุคนั้น สิ่งนั้นก็คือโปรแกรมนั้นเอง เนื่องจากในสมัยนั้นไม่มีใครคิดที่จะทำคอมพิวเตอร์สำหรับทำงานขึ้นมา แต่ใน พ.ศ. 2385 ชาวอังกฤษ ชื่อ Lady Auqusta Ada Byron ได้ทำการแปลเรื่องราวเกี่ยวกับเครื่อง Anatical Engine จากภาษาฝรั่งเศสเป็นภาษาอังกฤษในระหว่างการแปลทำให้ Lady Ada เข้าใจถึงหลักการทำงาน ของเครื่อง Analytical Engine และได้เขียนรายละเอียดขั้นตอนของคำสั่งให้เครื่องนี้ทำการคำนวณที่ยุ่งยากซับซ้อนไว้ในหนังสือทางคณิตศาสตร์เล่มหนึ่ง ซึ่งถือว่าเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์โปรแกรมแรกของโลก และจากจุดนี้จึงถือว่า Lady Ada เป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก (มีภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมที่เก่าแก่ อยู่หนึ่งภาษาคือภาษา Ada มาจาก ชื่อของ Lady Ada) นอกจากนี้ Lady Ada ยังค้นพบอีกว่าชุดบัตรเจาะรูที่บรรจุคำสั่งไว้สามารถนำกลับมาทำงานซ้ำได้ถ้าต้องการ นั่นคือหลักของการทำงานวนซ้ำ หรือเรียกว่า Loop เครื่องมือที่ใช้ในการคำนวณที่ถูกพัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ 19 นั้น ทำงานกับเลขฐานสิบ (Decimal Number) แต่เมื่อเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 ระบบคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นจึงทำให้มีการเปลี่ยนแปลงมาใช้ เลขฐานสอง (Binary Number) กับระบบคอมพิวเตอร์ ที่เป็นผลสืบเนื่องมาจากหลักของพีชคณิต
ตอนนี้คอมพิวเตอร์เริ่มพัฒนามาเรื่อยๆ จวบจนถึงยุคคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ โดยบริษัทที่ได้ทำคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ก็คือบริษัท ไอบีเอ็ม (IBM) นั่นเอง

การกำเนิดของเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์
โดยอุปกรณ์สมัยเก่ามักจะเป็นเฟืองหรือไม้ซึ่งหนักมากทำให้คนต้องพัฒนาเครื่องมือให้มีขนาดเล็กลง
พ.ศ. 2480 ศาสตราจารย์ Howard Aiken แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ได้พัฒนาเครื่องคำนวณ ตาม แนวคิด ของ Babbage ร่วมกับวิศวกรของบริษัท IBM สร้างเครื่องคำนวณตามความคิดของ Babbage ได้ สำเร็จ โดยเครื่องดังกล่าวทำงานแบบเครื่องจักรกลปนไฟฟ้า และใช้บัตรเจาะรูเป็นสื่อในการนำเข้าข้อมูลสู่เครื่องเพื่อทำการประมวลผล การพัฒนาดังกล่าวมาเสร็จสิ้นในปี พ.ศ. 2487 โดยเครื่องมือนี้มีชื่อว่า MARK 1 และเนื่องจากเครื่องนี้สำเร็จได้จากการสนับสนุนด้านการเงินและบุคลากรจากบริษัท IBM ดังนั้นจึงมีอีกชื่อ หนึ่งว่า IBM Automatic Sequence Controlled Calculator และนับเป็นเครื่องคำนวณแบบอัตโนมัติเครื่องแรกของโลก และในเมื่อมีเครื่องคำนวณที่สามารถคำนวณแบบอัตโนมัติได้ ทำให้มีคนคิดที่นำไปใช้ในสงคราม ซึ่งถ้าใช้เครื่องคำนวณที่มี อยู่ในสมัยนั้นจะต้องใช้เวลาถึง 12 ชั่วโมงในการคำนวณ การยิงจรวด 1 ครั้ง ดังนั้นกองทัพจึงให้กองทุนอุดหนุนแก่ John W. Mauchly และ Persper Eckert จาก, มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย ในการสร้างคอมพิวเตอร์ จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขึ้นมา โดยนำหลอดสุญญากาศ (Vacuum Tube) จำนวน 18,000 หลอด มาใช้ในการสร้าง ซึ่งมีข้อดีคือ ทำให้เครื่องมีความเร็ว และมีความถูกต้องแม่นยำในการคำนวณมากขึ้น และความคิดต่อมาในการพัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ให้ดีขึ้นก็คือ การค้นหาวิธีการเก็บโปรแกรมไว้ในเครื่องได้ เพื่อลดความยุ่งยาก ของขั้นตอนการป้อนคำสั่งเข้าเครื่องครั้งต่อครั้ง มีนักคณิตศาสตร์เชื้อสายฮังกาเรียนชื่อ Dr.John Von Neumann ได้พบวิธีการเก็บโปรแกรมไว้ ในหน่วยความจำของเครื่องเช่นเดียวกับการเก็บข้อมูลและต่อวงจรไฟฟ้า สำหรับการคำนวณ และการปฏิบัติการพื้นฐาน ไว้ให้เรียบร้อยภายในเครื่อง แล้วเรียกวงจรเหล่านี้ด้วยรหัสตัวเลขที่กำหนดไว้ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นตามแนวความคิดนี้ได้แก่ EVAC (Electronic Ddiscreate Variable Automatic Computer) ซึ่งสร้างเสร็จใน พ.ศ. 2492 และนำมาใช้งานจริงในปี พ.ศ. 2494 และในเวลาใกล้เคียงกัน ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษ ได้มีการสร้างคอมพิวเตอร์มีลักษณะคล้ายกับเครื่อง EVAC และให้ชื่อว่า EDSAC (Electronic Delay Strorage Automatic Caculator)

เครื่องคอมพิวเตอร์ในแต่ละยุค
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 (พ.ศ. 2497-2501)
อยู่ระหว่างปี พ.ศ. 2497 ถึง พ.ศ. 2501 เป็นยุคของคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศ (Vacuum tube)ซึ่งใช้กำลังไฟฟ้าสูงมาก ถึงแม้จะมีระบบระบายความร้อนที่ดี แต่จะมีปัญหาในเรื่องความร้อนและไส้หลอดขาดบ่อย การสั่งงานใช้ภาษาเครื่องซึ่งเป็นรหัสตัวเลขที่ยุ่งยากและซับซ้อน เครื่องคอมพิวเตอร์ของยุคนี้มีขนาดใหญ่ เช่น มาร์ค วัน (MARK I), อีนิแอค (ENIAC), ยูนิแวค (UNIVAC)

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 (พ.ศ. 2502-2507)
คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ และใช้วงแหวนแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำ คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กกว่ายุคแรก ต้นทุนต่ำกว่า ใช้กระแสไฟฟ้าและมีความแม่นยำมากกว่า มีอุปกรณ์เก็บข้อมูลสำรองในรูปแบบของสื่อแม่เหล็ก สามารถเขียนโปรแกรมระดับสูงได้

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 (พ.ศ. 2508-2513)
คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้ วงจรไอซี (Integrated Circuit) เป็นสารกึ่งตัวนำที่สามารถบรรจุวงจรทางตรรกะไว้แล้วพิมพ์บนแผ่นซิลิกอน(Silicon) เรียกว่า “ชิป”

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 (พ.ศ. 2514-2523)
คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้ วงจร LSI (Large Scale Integration) เป็นการรวมวงจรไอซีจำนวนมากลงในแผ่นซิลิกอนชิป 1 แผ่น สามารถบรรจุได้มากกว่า 1 ล้านวงจร ด้วยเทคโนโลยีใหม่นี้ทำให้เกิดแนวคิดในการบรรจุวงจรที่สำคัญสำหรับการทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์นั่นคือ CPU ลงชิปตัวเดียว เรียกว่า “ไมโครโพรเซสเซอร์”

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 5 (พ.ศ. 2524-ปัจจุบัน)
คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้ วงจร VLSI (Very-large-scale integration) เป็นการพัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ก่อกำเนิด ไมโครโพรเซสเซอร์
ถึงแม้จะมีคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ก็ตามแต่คอมพิวเตอร์ก็ยังมีขนาดใหญ่อยู่และไม่สามารถเก็บข้อมูลได้มาก ทำให้ต้องพัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์เพื่อการประมวลผมในคอมพิวเตอร์ให้แม่นยำขึ้น โดยบริษัทที่พัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์จนเป็นเหมือนปัจจุบันคือบริษัท อินเทล (Intel) นั่นเอง
เมื่อก่อนนั้น Intel (R) เป็นบริษัทผลิตชิปไอซีแห่งหนึ่งที่ไม่ใหญ่โตมากนักเท่าในปัจจุบันนี้ เมื่อปี ค.ศ. 1969 ได้สร้างความสะเทือน ให้กับวงการอิเล็คทรอนิคส์ โดยการออกชิปหน่วยความจำ (Memory) ขนาด 1 Kbyte (ถือว่าเยอะมากในสมัยนั้น) มาเป็นรายแรก ในปี ค.ศ. 1971 Intel ได้นำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาด โดยใช้ชื่อทางการค้าว่า Intel (R) 4004 ในราคา 200 เหรียญสหรัฐฯ และเรียกชิปนี้ว่าเป็น ไมโครโพรเซสเซอร์ (Micro Processor) ก็เพราะว่า 4004 นี้เป็น CPU (Central Processing Unit) ตัวหนึ่ง ซึ่งมีขนาด 4.2 X 3.2 มิลลิเมตร ภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ จำนวน 2250 ตัว และเป็น ไมโครโพรเซสเซอร์ขนาด 4 บิต หลังจาก 1 ปีต่อมา Intel (R) ได้ออก ไมโครโพรเซสเซอร์ ขนาด 8 บิตออกมาโดยใช้ชื่อว่า 8008 มีชุดคำสั่ง 48 คำสั่ง และอ้างหน่วยความจำได้ 16 Kbyte ซึ่งทาง Intel (R) หวังว่าจะเป็นตัวกระตุ้นตลาดทางด้านชิปหน่วยความจำได้อีกทางหนึ่ง เมื่อปี 1973 ทาง Intel (R) ได้ออก ไมโครโปรเซสเซอร์ 8080 ที่มีชุดคำสั่งพื้นฐาน 74 คำสั่งและสามารถอ้างหน่วยความจำได้ 64 Kbyte

คอมพิวเตอร์เครื่องแรกของไอบีเอ็ม
ในปี 1975 ไอบีเอ็ม ได้ออกเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกออกมา แต่ทางไอบีเอ็มได้เรียกเครื่องนี้ว่าเป็น เทอร์มินัลแบบชาญฉลาด ที่สามารถโปรแกรมได้ (Intelligent Programmable Terminal) และตั้งชื่อรุ่นว่า Model 5100 มีหน่วยความจำ 16 Kbyte แล้วยังมีตัวแปลภาษาเบสิก แบบอินเตอร์พรีทเตอร์ (Interpreter) ด้วย และมี ไดรฟ์สำหรับใส่คาร์ทิดจ์เทปในตัว แต่ก็ยังขายไม่ดีเท่าที่ควร เพราะว่าตั้งราคาไว้สูงมากถึง 9,000 เหรียญสหรัฐฯ ในปลายปี 1980บริษัทไอบีเอ็มได้เกิดแผนกเล็ก ๆ ขึ้นมาแผนกหนึ่งเรียกว่า Entry Systems Division ภายใต้ทีมของคนชื่อว่า ดอน เอสทริดจ์ (Don Estridge) และนักออกแบบอีก 12 คน โดยได้รับมอบหมายให้พัฒนาเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของไอบีเอ็มโมเด็ล 5100 นั้นเอง โดยนำเอาจุดเด่นของเครื่อง ที่ขายดีมารวมไว้ในการออกแบบเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ของไอบีเอ็ม และผลิตจำหน่ายได้ภายในปีเดียวภายใต้ชื่อว่า ไอบีเอ็มพีซี (IBM PC) ซึ่งถูกเปิดตัวในเดือน สิหาคม ปี 1981และยอดขายของเครื่องพีซีก็ได้พุ่งอย่างรวดเร็ว ทำให้บริษัทอื่น ๆ เริ่มจับตามอง

กำเนิด แอปเปิ้ล
ในปี 1976 หลังจาก Stephen Wozniak และ Steve Jobs ได้ร่วมกันก่อตั้งบริษัทแอปเปิลคอมพิวเตอร์ (Apple Computer) และได้นำเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกที่ประดิษฐ์จากโรงรถออกมาขายโดยใช้ชื่อว่า Apple I ในราคา 695 เหรียญฯ บริษัทแอปเปิลได้ผลิตเครื่อง Apple I ออกมาไม่มากนัก ภายในปีเดียวได้ผลิต Apple II ออกมา และรุ่นนี้เป็นรุ่นเปิดศักราชแห่งวงการไมโครคอมพิวเตอร์ และเป็นการสร้างมาตรฐาน ที่ไมโครคอมพิวเตอร์ ที่เกิดมาตามหลังทั้งหมด แต่ส่วนใหญ่แอปเปิ้ลจะขายระบบปฏิบัติการมากว่าขายเครื่องคอมพิวเตอร์ เนื่องจากเครื่องของ Intel และ IBM จะทำงานได้ดีกว่า

ขอบคุณข้อมูล จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ในคริสต์ทศวรรษ 1950 ถึง 1960 ก่อนการแพร่หลายของการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายจนเป็นอินเทอร์เน็ตในปัจจุบัน เครือข่ายการสื่อสารส่วนมากยังคงมีข้อจำกัดเนื่องด้วยธรรมชาติของตัวเครือข่ายเอง ซึ่งทำให้การสื่อสารสามารถกระทำได้ระหว่างสถานีในเครือข่ายเดียวกันเท่านั้น ข่ายงานบางแห่งมีเกตเวย์หรือบริดจ์ต่อระหว่างกัน หากแต่เกตเวย์หรือบริดจ์เหล่านั้นยังมีข้อจำกัดหรือมิฉะนั้นก็สร้างขึ้นเพื่อใช้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น วิธีเชื่อมต่อเครือข่ายที่ใช้กันในขณะนั้นวิธีหนึ่งมีพื้นฐานจากวิธีที่ใช้กับคอมพิวเตอร์เมนเฟรม ซึ่งคือการยินยอมให้เครื่องปลายทาง (เทอร์มินัล) ที่อยู่ห่างไกลออกไปสามารถติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ผ่านทางสายเช่า วิธีนี้ใช้กันในคริสต์ทศวรรษ 1950 โดยโครงการแรนด์ เพื่อสนับสนุนการติดต่อกันระหว่างนักวิจัยที่อยู่ห่างไกลกัน ตัวอย่างเช่น เฮอร์เบิร์ต ไซมอน ในเมืองพิตต์สเบิร์ก มลรัฐเพนน์ซิลเวเนีย สามารถดำเนินงานวิจัยในเรื่องการพิสูจน์ทฤษฎีอัตโนมัติหรือปัญญาประดิษฐ์ ร่วมกับเหล่านักวิจัยซึ่งอยู่อีกฝั่งของทวีปในเมืองแซนทามอนิกา มลรัฐแคลิฟอร์เนียได้ ผ่านทางเครื่องปลายทางและสายเช่า

เครื่องปลายทางสามเครื่องและอาร์พา
เจ.ซี.อาร์. ลิกไลเดอร์ ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกในการเรียกร้องการพัฒนาเครือข่ายระดับโลกคนหนึ่ง ได้เสนอความคิดของเขาไว้ในบทความวิชาการชื่อ “Man-Computer Symbiosis” ตีพิมพ์เมื่อเดือนมกราคม ค.ศ. 1960 ดังนี้
“A network of such [computers], connected to one another by wide-band communication lines” which provided “the functions of present-day libraries together with anticipated advances in information storage and retrieval and [other] symbiotic functions. ” —เจ.ซี.อาร์. ลิกไลเดอร์[1]
ในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1962 ลิกไลเดอร์ได้รับการแต่งตั้งเป็นหัวหน้าสำนักงานประมวลผลข้อมูลของอาร์พา หน่วยงานของกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกาและได้ตั้งกลุ่มอย่างไม่เป็นทางการภายในดาร์พาขึ้นกลุ่มหนึ่งเพื่อวิจัยทางคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะ ได้มีการติดตั้งเครื่องปลายทางขึ้นสามเครื่อง เครื่องหนึ่งติดตั้งที่ซิสเต็มดีเวลอปเมนต์คอร์เปอเรชัน ในเมืองแซนทามอนิกา อีกเครื่องหนึ่งสำหรับโครงการจีนีในมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ และอีกเครื่องหนึ่งสำหรับโครงการชอปปิงซึ่งใช้ระบบปฏิบัติการมัลทิกส์ ในสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ทั้งสามเครื่องนี้มีฐานะเป็นส่วนหนึ่งในบทบาทของสำนักประมวลผลข้อมูลฯ ความต้องการวิธีเชื่อมต่อกันระหว่างเครือข่ายของลิกไลเดอร์จะเห็นได้เป็นรูปธรรมจากปัญหาทางเทคนิคของโครงการนี้
“For each of these three terminals, I had three different sets of user commands. So if I was talking online with someone at S.D.C. and I wanted to talk to someone I knew at Berkeley or M.I.T. about this, I had to get up from the S.D.C. terminal, go over and log into the other terminal and get in touch with them.
“I said,it’s obvious what to do (But I don’t want to do it) : If you have these three terminals, there ought to be one terminal that goes anywhere you want to go where you have interactive computing. That idea is the ARPAnet.” —รอเบิร์ต ดับเบิลยู. เทเลอร์ ผู้ประพันธ์ “The Computer as a Communications Device” ร่วมกับลิกไลเดอร์ กล่าวในการสัมภาษณ์โดยหนังสือพิมพ์นิวยอร์กไทมส์

แพกเกตสวิตชิง
ปัญหาหนึ่งในบรรดาปัญหาการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายคือการเชื่อมต่อเครือข่ายทางกายภาพที่แตกต่างกันหลายเครือข่ายเข้าด้วยกันเสมือนเป็นเครือข่ายเชิงตรรกเครือข่ายเดียว ในคริสต์ทศวรรษ 1960 ดอนัลด์ เดวีส์ (ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา) พอล บาแรน (แรนด์คอร์เปอเรชัน) และเลเนิร์ด ไคลน์ร็อก (เอ็มไอที) ได้ร่วมกันพัฒนาแนวคิดแพกเกตสวิตชิงและพัฒนาระบบตามแนวคิดนั้นขึ้น ความเชื่อที่ว่าอินเทอร์เน็ตถูกพัฒนาขึ้นเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้หลังการโจมตีโดยอาวุธนิวเคลียร์นั้น มีรากฐานมากจากทฤษฎีที่แรนด์พัฒนาขึ้นในช่วงแรก ๆ นี่เอง งานวิจัยของบาแรนซึ่งศึกษาการกระจายเครือข่ายโดยไม่มีศูนย์กลางเพื่อหลีกเลี่ยงการความเสียหายจากการสู้รบซึ่งทำให้เครือข่ายไม่สามารถใช้การได้นั้น ได้นำไปสู่การพัฒนาแพกเกตสวิตชิงในเวลาต่อมา
เครือข่ายซึ่งนำไปสู่อินเทอร์เน็ต

อาร์พาเน็ต
เมื่อรอเบิร์ต เทเลอร์ได้รับการเลื่อนตำแหน่งให้เป็นหัวหน้าสำนักงานประมวลผลข้อมูลของอาร์พา เขาได้พยายามที่จะทำให้ความคิดของลิกลิเตอร์ในเรื่องระบบเครือข่ายซึ่งเชื่อมต่อกันเป็นจริงขึ้นมา เทเลอร์ได้ขอตัวแลร์รี รอเบิตส์จากเอ็มไอที และตั้งโครงการเพื่อสร้างเครือข่ายดังกล่าวขึ้น การเชื่อมโยงเครือข่ายอาร์พาเน็ตครั้งแรกเป็นการเชื่อมโยงกันระหว่างมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส และสถาบันวิจัยสแตนฟอร์ด ในวันที่ 29 ตุลาคม ค.ศ. 1969 เครือข่ายได้เพิ่มเป็นสี่จุดในวันที่ 5 ธันวาคม ค.ศ. 1969 โดยเพิ่มมหาวิทยาลัยยูทาห์และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย แซนทาบาร์บารา หลังจากนั้น โดยอาศัยแนวคิดต่าง ๆ ที่ได้จากการพัฒนาอะโลฮาเน็ต อาร์พาเน็ตได้ถือกำเนิดขึ้นใน ค.ศ. 1972 และเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็ว ใน ค.ศ. 1981 จำนวนโฮสต์ได้เพิ่มขึ้นเป็น 213 โฮสต์ และมีโฮสต์ใหม่เพิ่มขึ้นประมาณทุก ๆ 20 วัน[4][5]
อาร์พาเน็ตได้กลายเป็นแก่นทางเทคนิคของสิ่งที่จะกลายเป็นอินเทอร์เน็ตในเวลาต่อมา และยังเป็นเครื่องมือหลักอันหนึ่งในการพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้ในอินเทอร์เน็ต การพัฒนาอาร์พาเน็ตนั้นมีศูนย์กลางอยู่ที่กระบวนการอาร์เอฟซี ซึ่งมีไว้สำหรับการเสนอและกระจายเกณฑ์วิธีและระบบอินเทอร์เน็ต กระบวนการนี้ยังคงใช้จนกระทั่งปัจจุบัน อาร์เอฟซี 1 ซึ่งมีชื่อว่า “Host Software” เขียนโดยสตีฟ ครอกเกอร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส และตีพิมพ์เมื่อ 7 เมษายน ค.ศ. 1969 ปีแรก ๆ ของอาร์พาเน็ตได้ถูกบันทึกไว้ในภาพยนตร์สารคดีปี 1972 เรื่อง Computer Networks: The Heralds of Resource Sharing
ความร่วมมือในระดับนานาชาติบนอาร์พาเน็ตนั้นนับว่าเบาบาง ด้วยเหตุผลทางการเมืองหลายข้อ นักวิจัยในยุโรปนั้นจึงข้องเกี่ยวกับการพัฒนาเครือข่ายX.25 มากกว่า ข้อยกเว้นที่ควรบันทึกไว้ได้แก่การเข้าร่วมของกลุ่มเครื่องวัดแผ่นดินไหวนอร์เวย์ ใน ค.ศ. 1972 ตามด้วยสวีเดนใน ค.ศ. 1973 โดยการเชื่อมโยงผ่านดาวเทียมที่สถานีภาคพื้นที่เมืองทานุม และยูนิเวอร์ซิตีคอลเลจลอนดอน
อนึ่ง อาร์พา (ARPA) เปลี่ยนชื่อเป็นดาร์พา (DARPA) ใน ค.ศ. 1972 และมีการเปลี่ยนชื่อกลับไปกลับมาอีกหลายครั้ง แต่อาร์พาเน็ตยังคงใช้ชื่อเดิม

X.25
โดยอาศัยงานวิจัยของอาร์พา สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ไอทียู) ได้พัฒนามาตรฐานเครือข่ายแพกเกตสวิชชิงขึ้นในรูปของ X.25 และมาตรฐานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง เมื่อถึง ค.ศ. 1974 X.25 ได้ก่อตั้งพื้นฐานสำหรับเครือข่าย SERCnet ระหว่างสถาบันวิชาการและสถาบันวิจัยต่าง ๆ ในสหราชอาณาจักรขึ้น ซึ่งในภายหลังได้กลายเป็น JANET มาตรฐานขั้นต้นของไอทียูเกี่ยวกับ X.25 ได้รับการรับรองในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1976 โดยมาตรฐานดังกล่าวมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดเรื่องวงจรเสมือน
สำนักงานไปรษณีย์สหราชอาณาจักร เวสเทิร์นยูเนียนอินเตอร์แนชันแนล และทิมเน็ตได้ร่วมมือกันสร้างเครือข่ายแพกเกตสวิตชิงระดับนานาชาติขึ้นเป็นครั้งแรก โดยใช้ชื่อว่า International Packet Switched Service (IPSS) ใน ค.ศ. 1978 เครือข่ายนี้เติบโตจากทวีปยุโรปและสหรัฐอเมริกาไปยังแคนาดา ฮ่องกงและออสเตรเลียใน ค.ศ. 1981 เครือข่ายนี้ได้กลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายระดับโลกในคริสต์ทศวรรษ 1990[6]
ต่างจากอาร์พาเน็ต X.25 นั้นมีให้ใช้ทั่วไปเพื่อการใช้งานทางธุรกิจด้วย X.25 ได้ถูกนำไปใช้ในเครือข่ายสาธารณะเข้าถึงได้ (public access network) โดยการหมุนโทรศัพท์ในยุคแรก ๆ เช่นคอมพิวเซิร์ฟและทิมเน็ต ใน ค.ศ. 1979 คอมพิวเซิร์ฟเป็นผู้ให้บริการรายแรกที่ให้ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสามารถใช้ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ได้ รวมทั้งมีบริการสอบถามแก้ไขปัญหาทางเทคนิคด้วย คอมพิวเซิร์ฟยังเป็นรายแรกที่ให้บริการสนทนาแบบเรียลไทม์ด้วยโปรแกรม CB Simulator นอกจากคอมพิวเซิร์ฟ ผู้ให้บริการเครือข่ายแบบหมุนโทรศัพท์รายอื่นมีอาทิ อเมริกาออนไลน์ และโพรดิจี นอกจากนี้ยังมีเครือข่ายกระดานข่าวอิเล็กทรอนิกส์ (บีบีเอส) อีกหลายเครือข่าย เช่น ไฟโดเน็ต สำหรับไฟโดเน็ตนั้นเป็นที่นิยมในหมู่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์เป็นงานอดิเรก ซึ่งหลายคนในนั้นเป็นแฮกเกอร์และนักวิทยุสมัครเล่น

UUCP
ใน ค.ศ. 1979 นักศึกษามหาวิทยาลัยดุกสองคน ได้แก่ ทอม ทรัสคอตต์ และ จิม เอลลิส ได้เกิดความคิดที่จะใช้ภาษาเชลล์สคริปต์บอร์นอย่างง่าย ๆ เพื่อส่งข่าวและข้อความผ่านสายอนุกรมกับมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนา ณ แชเพิลฮิลล์ ที่อยู่ใกล้กัน หลังจากซอฟต์แวร์ดังกล่าวได้เผยแพร่สู่สาธารณะ ข่ายของโฮสต์ที่ใช้ UUCP ก็ได้ขยายตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว เครือข่ายดังกล่าว ที่ต่อมาจะใช้ชื่อ UUCPnet ยังได้สร้างเกตเวย์และการเชื่อมโยงระหว่างไฟโดเน็ตและโฮสต์บีบีเอสแบบหมุนโทรศัพท์หลาย ๆ แห่งขึ้นด้วย เครือข่าย UUCP ได้แพร่หลายอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่า และยังสามารถใช้สายเช่าที่มีอยู่เดิม ลิงก์ของ X.25 หรือการเชื่อมต่อของอาร์พาเน็ตได้ด้วย ใน ค.ศ. 1983 จำนวนโฮสต์ UUCP ได้เพิ่มขึ้นเป็น 550 โฮสต์ และเพิ่มเป็น 940 โฮสต์หรือเกือบสองเท่าในค.ศ. 1984
การรวมเครือข่ายเข้าด้วยกันและกำเนิดอินเทอร์เน็ต

TCP/IP
ได้มีความพยายามที่จะรวมวิธีติดต่อของเครือข่ายต่าง ๆ ดังที่ได้กล่าวมาแล้วเข้าด้วยกัน โดยรอเบิร์ต อี. คาห์นจากดาร์พาและอาร์พาเน็ตได้ขอตัววินต์ เซิร์ฟจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดเพื่อทำงานร่วมกับเขาเพื่อแก้ปัญหานี้ ใน ค.ศ. 1973 ทั้งสองได้พัฒนาแนวทางแก้ไขขั้นมูลฐานขึ้น โดยในแนวทางนี้ ความแตกต่างระหว่างเกณฑ์วิธีต่าง ๆ จะถูกซ่อนไว้โดยใช้เกณฑ์วิธีระหว่างเครือข่ายแบบใดแบบหนึ่งร่วมกัน และแทนที่ตัวเครือข่ายจะรับผิดชอบเรื่องความเชื่อถือได้ของข้อมูลอย่างในอาร์พาเน็ต โฮสต์จะเป็นผู้รับผิดชอบแทน เซิร์ฟยกความดีความชอบเกี่ยวกับงานสำคัญ ๆ ในการออกแบบเกณฑ์วิธีนี้ให้แก่ ฮิวเบิร์ต ซิมเมอร์แมน,เชราร์ เลอลาน และลุย ปูแซง (ผู้ออกแบบเครือข่าย CYCLADES)
เมื่อบทบาทของตัวเครือข่ายได้ถูกลดลงจนเหลือน้อยที่สุดแล้ว จึงเป็นไปได้ที่จะเชื่อมเครือข่ายใด ๆ แทบทุกแบบเข้าด้วยกัน ไม่ว่าคุณลักษณะของเครือข่ายนั้น ๆ จะเป็นเช่นไร อันเป็นการแก้ปัญหาขั้นต้นที่คาห์นตั้งไว้ ดาร์พาได้เห็นชอบที่จะให้เงินทุนในการพัฒนาซอฟต์แวร์ต้นแบบ และหลังจากการลงแรงเป็นเวลาหลายปี จึงได้มีการสาธิตเกตเวย์อย่างหยาบ ๆ เป็นครั้งแรกระหว่างเครือข่ายแพกเกตเรดิโอในซานฟรานซิสโกเบย์แอเรียกับอาร์พาเน็ต ต่อมาในเดือนพฤศจิกายนค.ศ. 1977 ได้มีการสาธิตการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายสามแห่ง ซึ่งได้แก่ อาร์พาเน็ต, เครือข่ายแพกเกตเรดิโอ และเครือข่ายแอตแลนติกแพกเกตแซเทลไลต์ ซึ่งทั้งหมดอุปถัมภ์โดยดาร์พา ในส่วนของเกณฑ์วิธี เริ่มต้นจากข้อกำหนดคุณลักษณะรุ่นแรกของ TCP ใน ค.ศ. 1974 เกณฑ์วิธี TCP/IP ได้ก่อตัวเป็นรูปร่างซึ่งใกล้เคียงกับรูปแบบสุดท้ายในประมาณกลางปีถึงปลายปี ค.ศ. 1978 มาตรฐานที่เกี่ยวข้องได้ตีพิมพ์เป็นอาร์เอฟซี 791, 792 และ 793 และได้ถูกนำไปใช้ ดาร์พาได้อุปถัมภ์หรือส่งเสริมการพัฒนาการนำ TCP/IP ไปใช้จริงในระบบปฏิบัติการต่าง ๆ จากนั้นจึงได้กำหนดตารางเวลาในการโยกย้ายโฮสต์ทุกตัวในเครือข่ายแพกเกตของตนไปใช้ TCP/IP ในวันที่ 1 มกราคม ค.ศ. 1983 เกณฑ์วิธี TCP/IP ได้กลายเป็นเกณฑ์วิธีเดียวที่ได้รับการรับรองบนอาร์พาเน็ต แทนที่เกณฑ์วิธี NCP ที่ใช้แต่เดิม

ขอบคุณข้อมูล จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ประวัติของคอมพิวเตอร์
เป็นเรื่องยากที่จะชี้ชัดลงไปว่าอุปกรณ์ใดจัดเป็นคอมพิวเตอร์ยุคแรก ๆ เพราะคำว่า “คอมพิวเตอร์” เองก็มีการตีความเปลี่ยนไปมาอยู่เสมอ แต่จุดเริ่มของคำนี้หมายถึงคนที่ทำหน้าที่เป็นนักคำนวณในสมัยนั้น
ช่วงปี ค.ศ. 1930 ถึงช่วงปี ค.ศ. 1940 เป็นช่วงที่โลกได้มีคอมพิวเตอร์ที่สามารถโปรแกรมได้และคำนวณผลลัพธ์ได้มีประสิทธิภาพจริง แต่เป็นการยากที่จะตัดสินได้ว่าคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลกENIAC (Electronics Numerical Integrator and Computer) เกิดขึ้นในปี1946 และประดิษฐ์โดย จอห์น ดับลิว มอชลีย์ (John W. Mauchly) และ เจ เพรสเพอร์ เอคเกิรต (J. Prespern Eckert) ทำงานโดยใช้หลอดสุญญากาศจำนวน 18,000 หลอด มีน้ำหนัก 30 ตัน ใช้เนื้อที่ห้อง 15,000 ตารางฟุต เวลาทำงานต้องใช้กำลังไฟถึง 140 กิโลวัตต์ คำนวณในระบบเลขฐานสิบ
 ค.ศ. 1941 เป็นครั้งแรกที่โลกได้มีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่สามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างอิสระ ผู้พัฒนาคือ Konrad Zuse และชื่อคอมพิวเตอร์คือ Z1 Computer
 ค.ศ. 1941 จอห์น อตานาซอฟฟ์ และ คลิฟฟอร์ด เบอร์รี ที่ มหาวิทยาลัยไอโอวาสเตต ได้ร่วมกันสร้าง คอมพิวเตอร์ อตานาซอฟฟ์-เบอร์รี ซึ่งสามารถประมวลผลเลขฐานสอง
 ค.ศ. 1944 John Presper Eckert และ John W. Mauchly ได้ร่วมกันสร้างอีนิแอก ซึ่งใช้หลอดสูญญากาศจำนวน 20,000 หลอด เพื่อสร้างหน่วยประมวลผล และถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกสำหรับการใช้งานทั่วไป โดยมีการประมวลผลแบบทศนิยม โดยหากต้องการตั้งโปรแกรมจะต้องต่อสายเชื่อมต่อเครื่องอุปกรณ์ใหม่ทั้งหมด
 ค.ศ. 1948 Frederic Williams และ Tom Kilburn สร้างคอมพิวเตอร์ที่ใช้ หลอดรังสีคาโทด เป็นหน่วยความจำ
 ค.ศ. 1947 ถึง 1948 John Bardeen, Walter Brattain และ Wiliam Shockley สร้างคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทราสซิสเตอร์ ถือว่าเป็นจุดเปลี่ยนของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่สำคัญ
 ค.ศ. 1951 John Presper Eckert และ John W. Mauchly ได้พัฒนา UNIVAC Computer ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่มีการขาย
 ค.ศ. 1953 ไอบีเอ็ม (IBM) ออกจำหน่าย EDPM เป็นครั้งแรก และเป็นก้าวแรกของไอบีเอ็มในธุรกิจคอมพิวเตอร์
 ค.ศ. 1954 John Backus และ IBM ร่วมกันสร้างภาษาคอมพิวเตอร์ชื่อ FORTRAN ซึ่งเป็นภาษาระดับสูง (high level programming language) ภาษาแรกในประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์
 ค.ศ. 1955 (ใช้จริง ค.ศ. 1959) สถาบันวิจัยสแตนฟอร์ด, ธนาคารแห่งชาติอเมริกา, และ บริษัทเจเนอรัลอิเล็กทริก ร่วมกันสร้าง ERMA และ MICR ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกในธุรกิจธนาคาร
 ค.ศ. 1958 Jack Kilby และ Robert Noyce เป็นผู้สร้าง Integrated Circuit หรือ ชิป (Chip) เป็นครั้งแรก
 ค.ศ. 1962 สตีฟ รัสเซลล์ และ เอ็มไอที ได้พัฒนาเกมคอมพิวเตอร์เป็นครั้งแรกของโลกชื่อว่า “Spacewar”
 ค.ศ. 1964 Douglas Engelbart เป็นผู้ประดิษฐ์เมาส์ และ ระบบปฏิบัติการแบบวินโดวส์
 ค.ศ. 1969 เป็นปีที่กำเนิด ARPAnet ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของอินเทอร์เน็ต
 ค.ศ. 1970 อินเทล พัฒนาหน่วยความจำชั่วคราวของคอมพิวเตอร์หรือ RAM เป็นครั้งแรก
 ค.ศ. 1971 Faggin, Hoff และ Mazor พัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกของโลกให้อินเทล (Intel)
 ค.ศ. 1971 Alan Shugart และ IBM พัฒนา ฟลอปปี้ดิสก์ เป็นครั้งแรก
 ค.ศ. 1973 Robert Metcalfe และ Xerox ได้พัฒนาระบบอีเทอร์เน็ต (Ethernet) สำหรับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
 ค.ศ. 1974 ถึง ค.ศ. 1975 Scelbi และ Mark-8 Altair และ IBM ร่วมกันวางจำหน่ายคอมพิวเตอร์สำหรับผู้ใช้รายย่อยเป็นครั้งแรก
 ค.ศ. 1976 ถึง ค.ศ. 1977 ถือกำเนิด Apple I, II และ TRS-80 และ Commodore Pet Computers ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลรุ่นแรกๆ ของโลก
 ค.ศ. 1981 ไมโครซอฟท์ วางจำหนาย MS-DOS ซึ่งเป็นระบบปฏิบัติการที่ได้รับความนิยมที่สุดในช่วงนั้น
 ค.ศ. 1983 บริษัทแอปเปิล ออกคอมพิวเตอร์รุ่น Apple Lisa ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์รุ่นแรกที่ใช้ระบบ GUI
 ค.ศ. 1984 บริษัทแอปเปิล วางจำหน่ายคอมพิวเตอร์รุ่น แอปเปิล แมคอินทอช ซึ่งทำให้มีการใช้คอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวาง
 ค.ศ. 1985 ไมโครซอฟท์ วางจำหน่าย ไมโครซอฟท์ วินโดวส์ เป็นครั้งแรก

ประเภทของคอมพิวเตอร์
ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ได้ใช้วงจรเบ็ดเสร็จขนาดใหญ่มาก (very large scale integrated circuit) ซึ่งสามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ได้มากกว่าสิบล้านตัว เราสามารถแบ่งคอมพิวเตอร์ในรุ่นปัจจุบันออกเป็น 4 ประเภทดังต่อไปนี้

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputer)
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วมาก และมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น ๆ เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีราคาแพงมาก มีขนาดใหญ่ สามารถคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้หลายแสนล้านครั้งต่อวินาที และได้รับการออกแบบ เพื่อให้ใช้แก้ปัญหาขนาดใหญ่มากทางวิทยาศาสตร์และทางวิศวกรรมศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว เช่น การพยากรณ์อากาศล่วงหน้าเป็นเวลาหลายวัน การศึกษาผลกระทบของมลพิษกับสภาวะแวดล้อมซึ่งหากใช้คอมพิวเตอร์ชนิดอื่นๆ แก้ไขปัญหาประเภทนี้ อาจจะต้องใช้เวลาในการคำนวณหลายปีกว่าจะเสร็จสิ้น ในขณะที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สามารถแก้ไขปัญหาได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น เนื่องจากการแก้ปัญหาใหญ่ ๆ จะต้องใช้หน่วยความจำสูง ดังนั้น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จึงมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก ซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีหลายประเภท ตั้งแต่รุ่นที่มีหน่วยประมวลผล (processing unit) 1 หน่วย จนถึงรุ่นที่มีหน่วยประมวลผลหลายหมื่นหน่วยซึ่งสามารถทำงานหลายอย่างได้พร้อม ๆ กัน

เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer)
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ มีสมรรถภาพที่ต่ำกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์มาก แต่ยังมีความเร็วสูง และมีประสิทธิภาพสูงกว่ามินิคอมพิวเตอร์หรือไมโครคอมพิวเตอร์ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์สามารถให้บริการผู้ใช้จำนวนหลายร้อยคนพร้อม ๆ กัน ฉะนั้น จึงสามารถใช้โปรแกรมจำนวนนับร้อยแบบในเวลาเดียวกันได้ โดยเฉพาะถ้าต่อเครื่องเข้าเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้สามารถใช้ได้จากทั่วโลก ปัจจุบัน องค์กรใหญ่ๆ เช่น ธนาคาร จะใช้คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ในการทำบัญชีลูกค้า หรือการให้บริการจากเครื่องฝากและถอนเงินแบบอัตโนมัติ (automatic teller machine) เนื่องจากเครื่องเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ถูกใช้งานมากในการบริการผู้ใช้พร้อม ๆ กัน เมนเฟรมคอมพิวเตอร์จึงต้องมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก

มินิคอมพิวเตอร์ (minicomputer)
มินิคอมพิวเตอร์ คือ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งสามารถบริการผู้ใช้งานได้หลายคนพร้อม ๆ กัน แต่จะไม่มีสมรรถภาพเพียงพอที่จะบริการผู้ใช้ในจำนวนที่เทียบเท่าเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ จึงทำให้มินิคอมพิวเตอร์เหมาะสำหรับองค์กรขนาดกลาง หรือสำหรับแผนกหนึ่งหรือสาขาหนึ่งขององค์กรขนาดใหญ่เท่านั้น
ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer) หรือ พีซี (personal computer หรือ PC )
ไมโครคอมพิวเตอร์ คือ คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กแบบขนาดตั้งโต๊ะ (desktop computer) หรือขนาดเล็กกว่านั้น อาทิเช่น ขนาดสมุดบันทึก (notebook computer) และขนาดฝ่ามือ (palmtop computer) ไมโครคอมพิวเตอร์ได้เริ่มมีขึ้นในปีพ.ศ. 2518 ถึงแม้ว่าในระยะหลัง เครื่องชนิดนี้จะมีประสิทธิภาพที่สูง แต่เนื่องจากมีราคาไม่แพงและมีขนาดกระทัดรัด ไมโครคอมพิวเตอร์จึงยังเหมาะสำหรับใช้ส่วนตัว ไมโครคอมพิวเตอร์ได้ถูกออกแบบสำหรับใช้ที่บ้าน โรงเรียน และสำนักงานสำหรับที่บ้าน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการทำงบประมาณรายรับรายจ่ายของครอบครัวช่วยทำการบ้านของลูกๆ การค้นคว้าข้อมูลและข่าวสาร การสื่อสารแบบอิเล็กทรอนิกส์ (electronic mail หรือ E - mail) หรือโทรศัพท์ทางอินเทอร์เน็ต (internet phone) ในการติดต่อทั้งในและนอกประเทศ หรือแม้กระทั่งทางบันเทิง เช่น การเล่นเกมบนเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ สำหรับที่โรงเรียน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการช่วยสอนนักเรียนในการค้นคว้าข้อมูลจากทั่วโลกสำหรับที่สำนักงาน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการช่วยพิมพ์จดหมายและข้อมูลอื่นๆ เก็บและค้นข้อมูล วิเคราะห์และทำนายยอดซื้อขายล่วงหน้า

โน้ตบุ๊ค (notebook or laptop)
โน้ตบุ๊ค คือ คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าไมโครคอมพิวเตอร์ ถูกออกแบบไว้เพื่อนำติดตัวไปใช้ตามที่ต่างๆ มีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา ในปัจจุบันมีขนาดพอๆกับสมุดที่ทำด้วยกระดาษ

การทำงานของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆเช่น ENIAC เวลาโปรแกรมต้องใช้วิธีการเปลี่ยนสายเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งเป็นวิธีการที่ยุ่งยากมาก จึงเกิดแนวคิดว่าตัวโปรแกรมน่าจะจัดเก็บอยู่ในส่วนที่สามารถปรับเปลี่ยนแก้ไขได้ง่าย เป็นที่มาของแนวคิดที่ทำการจัดเก็บข้อมูลต่างๆรวมถึงโปรแกรมไว้ใน หน่วยความจำ หรือ memory ทำให้คอมพิวเตอร์จะได้รับคำสั่งโดยการอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำ และการปรับเปลี่ยนโปรแกรมสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงค่าภายในหน่วยความจำ
แนวคิดข้างต้นรู้จักในชื่อว่า “Stored-Program Concept” หรือ อีกชื่อว่าสถาปัตยกรรม von Neumann โดยเข้าใจว่า J. Presper Eckert และ John William Mauchly ซึ่งเป็นนักออกแบบ ENIAC เป็นผู้คิดค้นขึ้น
แนวคิดการทำงานแบบ Stored-Program ถูกใช้เป็นแนวคิดหลักของการทำงานในคอมพิวเตอร์จนถึงปัจจุบัน โดยแนวคิดนี้จะแบ่งการทำงานของคอมพิวเตอร์เป็น 4 ส่วนหลักได้แก่

 หน่วยประมวลผลในรูปแบบข้อมูล Binary หรือที่เรียกว่า Arithmetic-Logical Unit (ALU) เป็นการทำงานโดยเลขฐาน 2 เปรียบเสมือนหัวใจของคอมพิวเตอร์ หน้าที่หลักของมันคือทำการประมวลผลทางคณิตศาสตร์ขั้นพื้นฐานอันได้แก่การบวกและลบ และการทำการเปรียบเทียบข้อมูลสองข้อมูลว่ามีค่าเท่ากันหรือไม่ถ้าไม่จะมีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่า

 หน่วยความจำ หรือ Memory ใช้สำหรับเก็บข้อมูล (Data) และ คำสั่ง (Instructions) โดยข้อมูลภายในหน่วยความจำจะถูกแบ่งเป็นส่วนๆเล็กๆเท่าๆกัน แต่ละส่วนมีที่อยู่ (address) เพื่อใช้เข้าถึงข้อมูลที่ถูกจัดเก็บเอาไว้

 อุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต หรือ I/O Device เป็นส่วนที่ใช้นำข้อมูลจากโลกภายนอกเข้ามาภายในระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อนำมาประมวลผล และเมื่อได้ผลลัพธ์ก็จะนำข้อมูลที่ได้มาแสดงผลให้โลกภายนอกคอมพิวเตอร์ได้รับทราบ

 หน่วยควบคุมการทำงาน หรือ Control Unit เป็นส่วนที่ใช้เชื่อมต่อแต่ละส่วนเข้าด้วยกัน หน้าที่หลักๆคือทำการอ่านข้อมูลคำสั่งที่อยู่ภายในหน่วยความจำหรือที่ได้จากอุปกรณ์อินพุต ทำการแปลความหมายและส่งไปประมวลผลใน ALU จากนั้นนำผลที่ได้ไปจัดเก็บในหน่วยความจำหรืออุปกรณ์เอาต์พุต หน้าที่หลักอีกประการ คือควบคุมลำดับการทำงานของแต่ละขั้นตอนให้อยู่ในเวลาที่เหมาะสม

หน่วยประมวลผล
การทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง หน่วยประมวลผล จะรับคำสั่งและข้อมูลจากหน่วยความจำ โดยส่งเข้าที่ Queue Prefetch Unit จะตรวจสอบว่า ค่าใน Queue เป็นคำสั่งหรือไม่ ถ้าเป็นคำสั่งจะสั่งให้ Bus Interface Unit (BIU) ส่งค่าของคำสั่งไปที่ Decode Unit ถ้าเป็นค่าที่อยู่ (Address) ของหน่วยความจำ จะถูกส่งไปที่ Segment and Paging Unit Segment and Paging Unit จะแปลงที่อยู่ของหน่วยความจำ จากที่อยู่เสมือน (Virtual Address) ในรูปแบบของ segment : offset ให้กลายเป็นที่อยู่จริง (Physical Address) ที่ Bus Interface Unit เข้าใจ หน่วยถอดรหัส (Decode Unit) จะตรวจสอบและแยกแยะคำสั่ง แล้วแปลคำสั่ง และส่งสัญญาณควบคุมไปให้ Execution Unit ทำงานตามคำสั่งนั้นใน Execution Unit จะประกอบด้วย
Control Unit (CU) จะทำหน้าที่ควบคุมการทำงานภายในโปรเซสเซอร์เป็นตัวสั่งงาน Unit อื่นๆตามคำสั่งที่แปลจาก Decode Unit Protection Test Unit จะป้องกันและตรวจสอบการทำงานของส่วนต่างๆ ไม่ให้ทำผิดกฏเกณฑ์ จนเกิดข้อผิดพลาดขึ้น Register จะทำหน้าที่เก็บค่าชั่วคราวก่อนและหลังการประมวลเพื่อส่งให้ส่วนอื่นๆต่อไป เป็นเหมือนกระดาษทดชัว่คราว สำหรับ ALU Arithmetic Logic Unit (ALU) เป็นส่วนการคำนวณทางคณิตศาสตร์และหาค่าตรรกะของการเปรียบเทียบ
เมื่อ ALU คำนวณหรือเปรียบเทียบค่าเรียบร้อยแล้ว จะส่งไปเก็บไว้ที่ Register แล้ว Control Unit จะสั่งให้ BIU เก็บค่าผลลัพธ์ลงในหน่วยความจำ โดยแปลงที่อยู่เสมือนที่ Control Unit กำหนด ให้กลายเป็น ที่อยู่จริงของหน่วยความจำที่จะนำผลลัพธ์ไปเก็บไว้

หน่วยความจำ
หน่วยความจำเป็นพื้นที่การทำงานและเป็นพื้นที่การจัดเก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์ เพราะคอมพิวเตอร์ไม่สามารถทำงานตามลำพังโดยอาศัยเพียงหน่วยประมวลผลหลักได้ หน่วยความจำแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ หน่วยความจำชั่วคราว หรือ หน่วยความจำสำรอง คือ แรม (RAM: Random Access Memory) โดยแรมจะเป็นหน่วยความจำที่ใช้ขณะคอมพิวเตอร์ทำงาน และจะหายไปเมื่อปิดเครื่อง อีกชนิดหนึ่งคือหน่วยความจำถาวร หรือหน่วยความจำหลัก ได้แก่ ฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk) ที่ใช้ในการเก็บข้อมูล และ รอม (ROM: Read Only Memory) ที่ใช้ในการเก็บค่าไบออส หน่วยความจำถาวรจะใช้ในการเก็บข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์และจะไม่สูญหายเมื่อปิดเครื่อง

ตัวอย่างประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์มีประโยชน์กับเรามากมาย เช่น
1. การใช้งานภาครัฐ งานทะเบียนราษฎร์ของรัฐบาล เช่น การแจ้งเกิด ตาย ย้ายที่อยู่ การทำบัตรประจำตัวประชาชน งานภาษี เช่น ยื่นแบบประเมินภาษีภาษีผ่านอินเทอร์เน็ต เก็บทะเบียนประวัติผู้เสียภาษี ตรวจสอบการเสียภาษี
2. งานสายการบิน การสำรองที่นั่งผู้โดยสาร การลดงานเอกสาร
3. ทางด้านการศึกษา สื่อคอมพิวเตอร์ช่วยสอน การเรียนออนไลน์ให้กับผู้เรียนที่อยู่ห่างไกล
4. ธุรกิจการนำเข้าสินค้าและส่งออก การทำธุรกิจแบบพานิชอิเล็กทรอนิกส์
5. ธุรกิจธนาคาร ช่วยด้านงานข้อมูลธนาคาร รับ-จ่ายเงิน เก็บประวัติลูกค้า ธนาคารอิเล็กทรอนิกส์ การทำธุรกรรมผ่านโทรศัพท์มือถือ
6. วิทยาศาสตร์และการแพทย์ การเก็บข้อมูลเกี่ยวกับประวัติการรักษาของคนไข้ วิจัย คำนวณ และ การจำลองแบบ
7. งานสถาปนิก ช่วยออกแบบ เขียนแบบ หรือทำแบบจำลองสามมิติ
8. งานภาพยนตร์ การ์ตูน แอนิเมชั่น ช่วยสร้างตัวการ์ตูนเคลื่อนไหว ออกแบบตัวการ์ตูน จำลองตัวการ์ตูนสามมิติ การตัดต่อภาพยนตร์
9. งานด้านสถิติ ช่วยเก็บบันทึกข้อมูล วิเคราะห์ จำลองแบบข้อมูล และการเผยแพร่ข้อมูล
10. ด้านสันทนาการ ช่วยให้ความบันเทิง ดูหนัง ฟังเพลง ร้องคาราโอเกะ เล่นเกมส์

ขอบคุณข้อมูล จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ประเภทของนิยายวิทยาศาสตร์
เราอาจแบ่งนิยายวิทยาศาสตร์ออกเป็นสามกลุ่มย่อย ตามความเป็นไปได้ของหลักการวิทยาศาสตร์ในเนื้อเรื่อง คือ นิยายวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์, นิยายวิทยาศาสตร์อย่างอ่อน, และนิยายวิทยาศาสตร์แฟนตาซี

นิยายวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์
นิยายวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ (Hard Science Fiction) เป็นแนวหลักดั้งเดิมของนิยายวิทยาศาสตร์จริง ๆ ผู้วางรากฐานของนิยายแนวนี้ได้แก่ เอช จี. เวลส์, โรเบิร์ต เอ. เฮไลน์, อาร์เทอร์ ซี. คลาร์ก เป็นต้น นิยายวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์นั้น เสนอมุมมองของสิ่งประดิษฐ์ หรือเทคโนโลยีบางอย่าง ที่มีแนวโน้มว่าสามารถเป็นไปได้จริงในทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หรือแสดงสภาพสังคมในอนาคตอันใกล้ ตามหลักของอนาคตศาสตร์ (Futurology) และสาขาวิชาที่ใช้ในการมองอนาคตชนิดอื่น ๆ. ซึ่งมีประโยชน์มาก และสามารถนำเอามาใช้ประโยชน์ได้จริง

นิยายวิทยาศาสตร์อย่างอ่อน
นิยายวิทยาศาสตร์อย่างอ่อน (Soft Science Fiction) มีรูปแบบหลากหลาย โดยมีความถูกต้องหรือความเป็นไปได้ของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ ที่นำมาประกอบเรื่องอยู่ในระดับหนึ่ง อาจจะกล่าวถึงทฤษฎี หรือสิ่งประดิษฐ์ ต่าง ๆ ที่ผู้ประพันธ์จินตนาการขึ้นมาบ้าง แต่เป็นที่ยอมรับได้ของผู้อ่าน เสน่ห์ของนิยายวิทยาศาสตร์แบบอ่อน คือความยืดหยุ่นของ ฉาก เนื้อเรื่อง และตัวละคร ซึ่งมีให้เล่นได้มากกว่านิยายวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ ในกลุ่มของนิยายชนิดนี้ ฉากที่มักจะปรากฏคืออนาคตหรืออดีต “อันไกลโพ้น” ซึ่งเอื้อต่อการประดิษฐ์โครงเรื่องของผู้เขียน การเดินทางผ่านเวลาเป็นไปได้อย่างอิสระ การเดินทางผ่านไฮเปอร์สเปซ มีการเดินทางด้วยความเร็วเหนือแสง ตัวอย่างนิยายวิทยาศาสตร์อย่างอ่อนมีอยู่มากมาย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องสั้น “ชายในชุดแอสเบสโตส” ไปจนถึง “Stainless Steel Rat” ซึ่งไม่ได้เน้นที่เทคโนโลยีมากนัก แต่เน้นที่ตัวเอกของเรื่องแทน (พระเอกเก่งจนเกินจริง แต่สนุกน่าติดตาม). นิยายชุดสถาบันสถาปนา ที่นักอ่านชาวไทยรู้จักกันเป็นอย่างดี ซึ่งนำเสนอถึงผลกระทบจากเทคโนโลยีหุ่นยนต์ต่อมนุษยชาติ อาจจัดอยู่ระหว่าง นิยายวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ กับ นิยายวิทยาศาสตร์อย่างอ่อน

นิยายวิทยาศาสตร์แฟนตาซี
นิยายวิทยาศาสตร์แฟนตาซี (Science Fantasy) เป็น “ตัวเชื่อม” ระหว่างพื้นที่ที่ นิยายวิทยาศาสตร์ มาบรรจบกับ นิยายแฟนตาซี. นิยายกลุ่มนี้ ไม่เน้นเรื่องความถูกต้อง ข้อเท็จจริง หรือความเป็นไปได้ ของหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่นำมาประกอบตัวเนื้อเรื่อง แต่จะเน้นเรื่องความกลมกลืนของตัวเรื่อง บุคลิกและความสัมพันธ์ของตัวละคร ความสนุกสนานและน่าติดตาม. สตาร์วอร์ส จัดว่าเป็นตัวอย่างที่ดีของนวนิยายวิทยาศาสตร์แฟนตาซี ซึ่งมักจะอาศัยฉากอวกาศและเทคโนโลยี เข้ามาจับตัวเรื่อง แต่โครงของเรื่องนั้น มีพ่อมด เจ้าชาย เจ้าหญิง ฮีโร และตัวร้าย (ดาร์ค ลอร์ด) เช่นเดียวกับนิยายแฟนตาซีอื่น ๆ

ผู้ประพันธ์
ผู้ประพันธ์ชาวไทย
ดร.ชัยวัฒน์ คุประตกุล
มาร์ค พี ภูแสง เขียนเรื่อง วันที่สูญหาย
วรากิจ เพชรนำเอก เขียนเรื่อง พันเจีย
ยงยุทธ ยุทธวงศ์ เขียนเรื่อง ท่องแดนวิทยาศาสตร์

ผู้ประพันธ์ตะวันตก
อาร์เทอร์ ซี. คลาร์ก เขียนเรื่อง 2001 จอมจักรวาล
ไอแซค อสิมอฟ เขียนเรื่อง สถาบันสถาปนา
ไมเคิล ไครชตัน เขียนเรื่อง จูราสสิกพาร์ค
ดักกลาส อดัม เขียนเรื่อง ฮิชไฮคเกอร์ไกด์ทูเดอะกาแลกซี

ผู้ประพันธชาวญี่ปุ่น
เทราซ่าวา ฟุอิจิ เขียนเรื่อง คอบร้า เห่าไฟสายฟ้า

รายชื่อหนังประเภทวิทยาศาสตร์
1900s
Le Voyage dans la Lune (A Trip to the Moon) (1903)
1910s
Homunculus (1916)
1920s
Dr Mabuse, der Spieler (Dr Mabuse, the Gambler) (1922)
Paris Qui Dort (The Crazy Ray) (1923)
Aelita (1924)
Metropolis (1926)
Alraune (1928)
High Treason (1929)
1930s
Just Imagine (1930)
Frankenstein (1931)
F.P.1 Antwortet Nicht (1932)
Dr Jekyll and Mr Hyde (1932)
Island of Lost Souls (1932)
Der Tunnel (1933)
The Invisible Man (1933)
Bride of Frankenstein (1935)
Things to Come (1936)
1940s
Dr Cyclops (1940)
1950s
Destination Moon (1950)
Five (1951)
When Worlds Collide (1951)
The Day The Earth Stood Still (1951)
The Man in the White Suit (1951)
The Thing (The Thing from Another World) (1951)
Red Planet Mars (1952)
The Beast from 20000 Fathoms (1953)
War of the Worlds (1953)
Invaders from Mars (1953)
It Came From Outer Space (1953)
20000 Leagues Under The Sea (1954)
Them! (1954)
Tarantula (1955)
The Conquest of Space (1955)
1984 (1955)
The Quatermass Xperiment (The Creeping Unknown) (1955)
This Island Earth (1955)
Kiss Me Deadly (1955)
Earth vs. The Flying Saucers (1956)
Forbidden Planet (1956)
Invasion of the Body Snatchers (1956)
The Incredible Shrinking Man (1957)
Quatermass II (Enemy from Space) (1957)
Kronos (1957)
Not of This Earth (1957)
It! The Terror from Beyond Space (1958)
I Married a Monster from Outer Space (1958)
The Fly (1958)
The Blob (1958)
On the Beach (1959)
The World, The Flesh, and The Devil (1959)
Journey to the Center of the Earth (1959)
Les Yeux Sans Visage (The Eyes Without a Face) (1959)
1960s
The Time Machine (1960)
Village of The Damned (1960)
Mysterious Island (1961)
The Day the Earth Caught Fire (1961)
The Damned (1961)
Creation of the Humanoids (1962)
Planeta Burg (Planet of Storms) (1962)
Panic in Year Zero (End of the World) (1962)
X - The Man with the X-Ray Eyes (1963)
The Day of the Triffids (1963)
La Jetee (1963)
Children of The Damned (1963)
Dr Strangelove or: How I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb (1963)
First Men in the Moon (1964)
The Last Man on Earth (1964)
Crack in the World (1965)
Alphaville (1965)
The War Game (1965)
Daleks: Invasion Earth 2150 AD (1966)
Fahrenheit 451 (1966)
Fantastic Voyage (1966)
Seconds (1966)
Je T’Aime, Je T’Aime (1967)
Quatermass and the Pit (Five Million Years to Earth) (1967)
The Power (1968)
Countdown (1968)
2001: A Space Odyssey (1968)
Charly (1968)
Planet of the Apes (1968)
The Illustrated Man (1968)
Weekend (1968)
Night of the Living Dead (1968)
Beneath the Planet of the Apes (1969)
Marooned (1969)
Colossus: The Forbin Project (1969)
1970s
Der Grosse Verhau (1970)
No Blade of Grass (1970)
Crimes of the Future (1970)
Silent Running (1971)
The Omega Man (1971)
Escape from the Planet of the Apes (1971)
The Andromeda Strain (1971)
A Clockwork Orange (1971)
THX 1138 (1971)
Conquest of the Planet of the Apes (1972)
Slaughterhouse-Five (1972)
Solaris (1972)
Westworld (1973)
Soylent Green (1973)
Battle for the Planet of the Apes (1973)
Phase IV (1973)
The Crazies (1973)
Welt Am Draht (1973)
Sleeper (1973)
The Final Programme (1973)
Zardoz (1974)
The Terminal Man (1974)
Dark Star (1974)
Who? (1974)
The Parasite Murders (1974)
Bug (1975)
A Boy and His Dog (1975)
Death Race 2000 (1975)
The Ultimate Warrior (1975)
Rollerball (1975)
Logan’s Run (1976)
The Man Who Fell to Earth (1976)
Futureworld (1976)
Embryo (1976)
Damnation Alley (1977)
Welcome to Blood City (1977)
Star Wars (1977)
Capricorn One (1977)
God Told Me To (Demon) (1977)
Close Encounters of the Third Kind (1977)
The Island of Dr Moreau (1977)
Demon Seed (1977)
Invasion of the Body Snatchers (1978)
The Boys from Brazil (1978)
Coma (1978)
Meteor (1979)
Time after Time (1979)
La Mort en Direct (Death Watch) (1979)
Alien (1979)
Moonraker (1979)
Battlestar Galactica (1979)
Stalker (1979)
Quintet (1979)
Star Trek: The Motion Picture (1979)
Mad Max (1979)
The Black Hole (1979)
1980s
Altered States (1980)
Close Encounters of the Third Kind - The Special Edition (1980)
The Quatermass Conclusion (1980)
Battle Beyond the Stars (1980)
The Final Countdown (1980)
The Empire Strikes Back (1980)
Saturn 3 (1980)
Threshold (1981)
Mad Max 2 (The Road Warrior) (1981)
Escape from New York (1981)
Outland (1981)
Scanners (1981)
Looker (1981)
E.T.: The Extraterrestrial (1982)
Tron (1982)
Videodrome (1982)
Android (1982)
The Thing (1982)
Star Trek II: The Wrath of Khan (1982)
The Last Starfighter (1982)
Blade Runner (1982)
Forbidden World (1982)
Twilight Zone - The Movie (1983)
Return of the Jedi (1983)
Le Dernier Combat (The Last Battle) (1983)
Wargames (1983)
Brainstorm (1983)
Strange Invaders (1983)
The Day After (1983)
Testament (1983)
The Dead Zone (1983)
Liquid Sky (1983)
The Philadelphia Experiment (1984)
Repo Man (1984)
Runaway (1984)
Dreamscape (1984)
The Terminator (1984)
Star Trek III: The Search for Spock (1984)
2010 (1984)
Dune (1984)
Nineteen Eighty-four (1984)
The Adventures of Buckaroo Banzai Across the 8th Dimension (1984)
Starman (1984)
Lifeforce (1985)
Explorers (1985)
Cocoon (1985)
D.A.R.Y.L. (1985)
Back to the Future (1985)
Flight of the Navigator (1985)
The Quiet Earth (1985)
Trancers (Future Cop) (1985)
Mad Max Beyond Thunderdome (1985)
City Limits (1985)
Brazil (1985)
Enemy Mine (1985)
Aliens (1986)
Star Trek IV: The Voyage Home (1986)
Invaders from Mars (1986)
The Fly (1986)
Short Circuit (1986)
Predator (1987)
The Running Man (1987)
The Hidden (1987)
Innerspace (1987)
Robocop (1987)
Akira (1987)
Nightflyers (1987)
They Live (1988)
The Blob (1988)
Watchers (1988)
Alien Nation (1988)
Star Trek V: The Final Frontier (1989)
Tremors (1989)
The Abyss (1989)
Leviathan (1989)
Cyborg (1989)
The Fly II (1989)
Millennium (1989)
Back to the Future Part II (1989)
Communion (1989)
Deepstar Six (1989)
Slipstream (1989)
1990s
Predator 2 (1990)
Highlander II: The Quickening (1990)
The Handmaid’s Tale (1990)
The Blood of Heroes (Salute of the Jugger) (1990)
Night of the Living Dead (1990)
Solar Crisis (1990)
Total Recall (1990)
Back to the Future Part III (1990)
Robocop 2 (1990)
Hardware (1990)
Until the End of the World (1991)
Terminator 2: Judgment Day (1991)
Eve of Destruction (1991)
Star Trek VI: The Undiscovered Country (1991)
The Lawnmower Man (1992)
Freejack (1992)
Memoirs of an Invisible Man (1992)
Alien3 (1992)
Split Second (1992)
Universal Soldier (1992)
Nemesis (1992)
Demolition Man (1993)
Fire in the Sky (1993)
Time Runner (1993)
Carnosaur (1993)
Fortress (1993)
Robocop 3 (1993)
Jurassic Park (1993)
Body Snatchers (1994)
Stargate (1994)
The Puppet Masters (1994)
No Escape (1994)
Star Trek: Generations (1994)
Timecop (1994)
Species (1995)
Virtuosity (1995)
Johnny Mnemonic (1995)
Ghost in the Shell (1995)
Waterworld (1995)
Screamers (1995)
Twelve Monkeys (1995)
Strange Days (1995)
Independence Day (1996)
Escape from L.A. (1996)
Lawnmower Man 2: Beyond Cyberspace (1996)
Star Trek: First Contact (1996)
Unforgettable (1996)
The Arrival (1996)
The Island of Dr Moreau (1996)
The Lost World: Jurassic Park (1997)
The Fifth Element (1997)
Alien: Resurrection (1997)
Starship Troopers (1997)
Event Horizon (1997)
Nirvana (1997)
Contact (1997)
Men in Black (1997)
Dark City (1997)
The Relic (1997)
Lost in Space (1998)