这艘微型航天器或将奔赴黑洞，颠覆物理学体系

在Cell Press期刊iScience上的报道中，班比概述了将这次星际航行前往黑洞变为现实的蓝图。如果成功，这项历时百年的任务可能带回来自附近黑洞的数据，彻底改变我们对广义相对论和物理规律的理解。

"我们现在还没有这样的技术，"作者、中国复旦大学的科西莫·班比说。"但20或30年后，我们可能会有。"

该任务取决于两个关键挑战——找到一个足够近的黑洞作为目标，并开发能够承受旅程的探测器。

班比表示，先前关于恒星演化的知识表明，可能有一个黑洞潜伏在仅20至25光年远的地球附近，但找到它并不容易。因为黑洞不发射或反射光线，它们对望远镜来说几乎是隐形的。相反，科学家通过它们如何影响附近恒星或扭曲光线来探测和研究它们。

"已有新技术用于发现黑洞，"班比说。"我认为可以合理地预期在下一个十年内找到附近的一个。"

一旦目标被确定，下一个障碍是抵达目的地。传统的化学燃料驱动宇宙飞船过于笨重且缓慢，无法完成旅程。班比指出纳米飞船——由微芯片和光帆组成的克级探测器——作为一种可能的解决方案。地基激光器将用光子轰击光帆，将飞船加速至光速的三分之一。

以该速度，飞船可在约70年内到达20至25光年远的黑洞。采集的数据再需二十年传回地球，使得任务总时长约为80至100年。

一旦飞船靠近黑洞，研究人员可运行实验以解答物理学中最紧迫的问题：黑洞是否真正拥有事件视界——即连光线也无法逃脱其引力的边界？物理学规律在黑洞附近是否改变？爱因斯坦的广义相对论在宇宙最极端条件下是否成立？

班比指出，仅激光器当前成本就约为一万亿欧元，且制造纳米飞船的技术尚未存在。但在30年后，他表示成本可能下降，技术可能赶上这些大胆构想。

"这听起来或许极其疯狂，某种意义上更接近科幻，"班比说。"但人们曾断言我们永远无法探测引力波因其太微弱。我们做到了——100年后。人们认为我们永远无法观测黑洞阴影。如今，50年后，我们已获得两个黑洞的图像。"

该工作由国家自然科学基金委员会资助。