在浩瀚的宇宙中，黑洞以其無(wú)與倫比的引力和極端物理環(huán)境，成為了驗(yàn)證愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的理想場(chǎng)所。近日，復(fù)旦大學(xué)教授卡西莫·班比提出了一個(gè)大膽而前衛(wèi)的設(shè)想：派遣一艘僅重2克的納米飛行器，前往黑洞附近進(jìn)行探索。這一設(shè)想已在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《iScience》上發(fā)表。
班比教授在接受采訪時(shí)透露，盡管未來(lái)的望遠(yuǎn)鏡和引力波探測(cè)器或許能提供極為精確的天體觀測(cè)數(shù)據(jù)，但若缺乏先進(jìn)的理論模型支撐，這些數(shù)據(jù)將難以充分發(fā)揮其科學(xué)價(jià)值。他指出，一個(gè)距離地球較近且孤立存在的黑洞，可以作為一個(gè)相對(duì)“干凈”的觀測(cè)對(duì)象，使科學(xué)家們能夠?qū)V義相對(duì)論進(jìn)行更為精確的檢驗(yàn)。
然而，要將這一宏偉的星際探索計(jì)劃變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，還需跨越重重障礙。據(jù)班比介紹，按照當(dāng)前的技術(shù)和價(jià)格水平，僅建造飛行器所需的激光陣列一項(xiàng)，耗資就將高達(dá)約1萬(wàn)億美元。不過(guò)，他樂(lè)觀地表示，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)這一成本有望降低到10億美元左右。
除了高昂的成本，目標(biāo)黑洞的精確定位也是一大挑戰(zhàn)。班比指出，要讓任務(wù)在百年內(nèi)完成，目標(biāo)黑洞最好距離地球不超過(guò)20至25光年。然而，目前天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的距離地球最近的黑洞遠(yuǎn)在1560光年之外，且黑洞既不發(fā)光也不反光，對(duì)望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)幾乎不可見(jiàn)，尋找難度極大。
盡管如此，班比教授仍對(duì)這一計(jì)劃充滿信心。他認(rèn)為，未來(lái)5到10年內(nèi)，科學(xué)家們或許能夠在指定距離內(nèi)發(fā)現(xiàn)黑洞，或者至少確認(rèn)這一范圍內(nèi)不存在黑洞。一旦找到目標(biāo)黑洞，納米飛行器將開(kāi)始其漫長(zhǎng)的星際之旅。
抵達(dá)黑洞后，納米飛行器將展開(kāi)一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)。它會(huì)調(diào)整軌跡，從非束縛軌道轉(zhuǎn)移到束縛軌道，盡可能地靠近黑洞，為科學(xué)實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。在繞黑洞飛行的過(guò)程中，飛行器會(huì)分離成一艘母艦和多個(gè)小型探測(cè)器。通過(guò)交換電磁信號(hào)進(jìn)行通信，科學(xué)家們將能夠繪制出黑洞周?chē)囊?chǎng)結(jié)構(gòu)圖。
這張引力場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖或?qū)⒅苯踊卮鹞锢韺W(xué)中的一些最根本問(wèn)題，如黑洞是否真的存在一個(gè)連光都無(wú)法逃脫的“事件視界”，黑洞附近的物理規(guī)律是否會(huì)發(fā)生變化，以及在宇宙最極端的條件下，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論是否依然成立。這一計(jì)劃的實(shí)施，無(wú)疑將為人類(lèi)探索宇宙的奧秘開(kāi)辟新的道路。
