这艘微型航天器可艘微型航天器可飞速抵达黑洞并改写物理学

在《细胞》出版社旗下期刊《iScience》发表的论文中，班比提出了将这次星际黑洞之旅变为现实的蓝图。若成功实施，这项持续百年的任务可能从邻近黑洞传回彻底改变我们对广义相对论和物理法则认知的数据。

"我们目前还不具备相关技术，"中国复旦大学作者科西莫·班比表示，"但20或30年后或许就能实现。"

该任务取决于两大关键挑战——找到距离足够近的目标黑洞，以及开发能承受星际旅行的探测器。

班比指出，现有恒星演化理论表明可能存在距离地球仅20-25光年的黑洞，但发现它并非易事。由于黑洞不发射也不反射光线，望远镜几乎无法直接观测。科学家只能通过它们对邻近恒星的影响或光线扭曲现象来探测研究。

"已有新的黑洞探测技术问世，"班比说，"我们有理由期待未来十年内能找到邻近的黑洞。"

确定目标后，下一个障碍是抵达目的地。传统化学燃料航天器过于笨重缓慢。班比提出纳米飞行器方案——由微型芯片和光帆组成的克级探测器。地面激光器将用光子推动光帆，使探测器加速至光速的三分之一。

以此速度，探测器约需70年抵达20-25光年外的黑洞。采集的数据传回地球还需20年，整个任务周期约80-100年。

当探测器接近黑洞时，研究人员可进行实验来解答物理学最紧迫的问题：黑洞是否真的存在事件视界？物理法则在黑洞附近是否改变？爱因斯坦的广义相对论在宇宙极端条件下是否成立？

班比指出，仅激光系统当前造价就约1万亿欧元，且纳米飞行器技术尚未成熟。但他认为30年后成本可能降低，技术或将实现这些大胆构想。

"这听起来可能很疯狂，某种程度上接近科幻小说，"班比说，"但人们曾说引力波太弱永远探测不到——我们在100年后做到了。人们认为永远看不到黑洞阴影——50年后的今天，我们已获得两个黑洞的图像。"

本研究获得中国国家自然科学基金资助。