我们能将一艘超轻型航天器送往理论上邻近的黑洞吗？

将一艘宇宙飞船送往距离地球数十光年外的黑洞，这个想法听起来可能像是直接出自电影《星际穿越》的情节，但一位天体物理学家正在让科幻小说向现实靠近一些——或者反过来说也行。

在昨天发表于《iScience》期刊的一项研究中，复旦大学的黑洞专家柯西莫·班比 (Cosimo Bambi) 探讨了向一个理论上存在的邻近黑洞发射一艘由激光束推进的超轻型宇宙飞船的可行性。这项任务预计需要大约100年才能完成，其目的是观察爱因斯坦的广义相对论在如此极端的环境中是否依然成立。

班比在研究中写道：“执行一项星际任务，将一艘小型飞船送往最近的黑洞，尽管这非常具有推测性且极具挑战，但并非完全不切实际。当然，我们今天还没有必要的技术，但未来20到30年内或许可以实现。这项任务可能持续80到100年，但我们将能够获得关于黑洞和广义相对论的宝贵信息，而这些信息可能很难通过其他方式获得。”

一项成功的任务必须克服两个（主要的）障碍：找到一个离地球足够近的黑洞，以及建造一艘能够到达那里的飞船。虽然我们对恒星演化的理解表明，在距离地球20到25光年的地方可能存在黑洞，但它们很难被发现，因为它们既不发光也不反光。

一份声明指出，黑洞是密度极高的物质区域，其引力如此之强，连光也无法逃脱。因此，科学家们通过研究黑洞对光或附近恒星的影响来发现和研究它们。然而，班比表示，现在已经有了寻找黑洞的新方法，并且有理由期待在未来十年内找到一个不太远的黑洞。

班比告诉《科学警报》(ScienceAlert) 的米歇尔·斯塔尔 (Michelle Starr)：“我们只需要‘足够幸运’，在20到25光年内有一个黑洞。这当然不在我们的控制范围之内。如果太阳系20到25光年内有一个黑洞，我们就可以为这样的任务开发技术。如果黑洞不在20到25光年内，但在40到50光年内，技术要求就更具挑战性。”

一旦我们找到了一个黑洞，下一步当然是设法将我们的仪器送到那里。班比提议使用纳米飞船，这是一种由微芯片和光帆组成的极轻探测器。地球上的激光可以向光帆发射光子（光的粒子），将飞船推至光速的三分之一。这样一来，纳米飞船大约需要70年才能到达20到25光年外的黑洞。

“我认为使用非常小的东西可能是实现这一目标的方法，”澳大利亚墨尔本大学研究形而上学和科学哲学的哲学家塞缪尔·巴伦 (Samuel Baron) 告诉《新科学家》(New Scientist) 的詹姆斯·伍德福德 (James Woodford)，他并未参与这项研究。“问题只在于我们是否真的能造出可以完成这篇论文所描述的所有事情的东西。”他补充说，虽然班比的研究是他读过的最“具有推测性”的研究之一，但我们的大型强子对撞机在100年前听起来也像是科幻小说。

这里只有两个问题。纳米飞船目前还不存在，而且仅激光器一项，如今的成本就将超过一万亿美元。但班比认为，未来三十年成本可能会下降，技术进步也可能跟上。

班比向《科学警报》解释说：“总的来说，我们需要探测器尽可能地接近黑洞，然后它会分离成一个主探测器（母船）和许多小探测器。”

研究人员可以远程进行实验，最终揭示黑洞内部究竟发生了什么。探测器收集到的信息随后需要大约20年才能传回地球上的科学家手中。

“这项提议的任务确实充满挑战，但并非完全不可能，”未参与该研究的蒂宾根大学天体物理学家刘洪辉告诉 Gizmodo 网站的 Gayoung Lee。“有时候我们需要大胆思考，并进行计算。”

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