在浩瀚的宇宙中，黑洞以其無與倫比的引力和極端物理環(huán)境，成為了驗證愛因斯坦廣義相對論的理想場所。近日，復旦大學教授卡西莫·班比提出了一個大膽而前衛(wèi)的設想：派遣一艘僅重2克的納米飛行器，前往黑洞附近進行探索。這一設想已在頂級學術期刊《iScience》上發(fā)表。
班比教授在接受采訪時透露，盡管未來的望遠鏡和引力波探測器或許能提供極為精確的天體觀測數(shù)據(jù)，但若缺乏先進的理論模型支撐，這些數(shù)據(jù)將難以充分發(fā)揮其科學價值。他指出，一個距離地球較近且孤立存在的黑洞，可以作為一個相對“干凈”的觀測對象，使科學家們能夠?qū)V義相對論進行更為精確的檢驗。
然而，要將這一宏偉的星際探索計劃變?yōu)楝F(xiàn)實，還需跨越重重障礙。據(jù)班比介紹，按照當前的技術和價格水平，僅建造飛行器所需的激光陣列一項，耗資就將高達約1萬億美元。不過，他樂觀地表示，隨著技術的不斷進步，未來這一成本有望降低到10億美元左右。
除了高昂的成本，目標黑洞的精確定位也是一大挑戰(zhàn)。班比指出，要讓任務在百年內(nèi)完成，目標黑洞最好距離地球不超過20至25光年。然而，目前天文學家發(fā)現(xiàn)的距離地球最近的黑洞遠在1560光年之外，且黑洞既不發(fā)光也不反光，對望遠鏡來說幾乎不可見，尋找難度極大。
盡管如此，班比教授仍對這一計劃充滿信心。他認為，未來5到10年內(nèi)，科學家們或許能夠在指定距離內(nèi)發(fā)現(xiàn)黑洞，或者至少確認這一范圍內(nèi)不存在黑洞。一旦找到目標黑洞，納米飛行器將開始其漫長的星際之旅。
抵達黑洞后，納米飛行器將展開一系列科學實驗。它會調(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，為科學實驗做好準備。在繞黑洞飛行的過程中，飛行器會分離成一艘母艦和多個小型探測器。通過交換電磁信號進行通信，科學家們將能夠繪制出黑洞周圍的引力場結構圖。
這張引力場結構圖或?qū)⒅苯踊卮鹞锢韺W中的一些最根本問題，如黑洞是否真的存在一個連光都無法逃脫的“事件視界”，黑洞附近的物理規(guī)律是否會發(fā)生變化，以及在宇宙最極端的條件下，愛因斯坦的廣義相對論是否依然成立。這一計劃的實施，無疑將為人類探索宇宙的奧秘開辟新的道路。
