這個絕對炸裂！復(fù)旦大學(xué)意大利籍天體物理學(xué)家科西莫·班比（Cosimo Bambi）教授剛剛提出一個無比瘋狂，卻又邏輯嚴(yán)密的建議，我們可以發(fā)射一個探測器進(jìn)入黑洞，直接驗證愛因斯坦的廣義相對論。這篇論文發(fā)表在8月7日權(quán)威期刊《iScience》上。

◆ 01 我們?yōu)樯斗且ァ白鳌边@個死？

因為黑洞是檢驗我們現(xiàn)有物理學(xué)大廈是否穩(wěn)固的終極考場。

愛因斯坦的廣義相對論在地球上、在太陽系里都經(jīng)受住了考驗 。但黑洞那足以吞噬光線的極端引力，是理論的“奇點”，也是我們認(rèn)知的“盲點”。

我們目前所有的觀測，無論是引力波還是黑洞照片，都像是隔著一層厚厚的毛玻璃在看東西，總會受到宇宙塵埃、氣體等復(fù)雜環(huán)境的干擾。

所以班比教授指出，只有把探測器送到黑洞旁邊這個“最干凈的實驗室”里，我們才能回答三個終極問題：

1、黑洞到底長啥樣？探測器可以像人造衛(wèi)星環(huán)繞地球一樣環(huán)繞黑洞，通過監(jiān)測它一圈圈的飛行軌跡，我們就能以前所未有的精度繪制出黑洞周圍的時空地圖，看看它是否真的和愛因斯坦預(yù)言的一模一樣。

2、“事件視界”真的存在嗎？我們可以狠下心，讓一個子探測器朝著黑洞墜落。它會像理論描述的那樣，信號逐漸紅移、最終消失在那個“有去無回”的視界上嗎？還是會像某些新理論（如“模糊球”理論）預(yù)測的那樣，撞上一個“表面”并瞬間毀滅？這將是關(guān)于宇宙“邊界感”最刺激的實驗。

3、物理定律在黑洞身邊會“失靈”嗎？探測器可以在極強引力場中進(jìn)行原子實驗，檢驗光速、精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)等我們認(rèn)為亙古不變的“宇宙法則”是否會悄然發(fā)生改變。任何微小的變化，都將引發(fā)物理學(xué)的一場革命。

◆ 02 這場“星際豪賭”的技術(shù)難題怎么破？

夢想很豐滿，技術(shù)很骨感，我們要如何把探測器送到黑洞去？很難，但并非不可能！

第一步：就近找個黑洞

目前已知最近的黑洞GAIA-BH1，遠(yuǎn)在1560光年外，去那里簡直是天方夜譚 。但班比教授估算，可能有一個未知黑洞就潛伏在我們附近，也許只有20-25光年遠(yuǎn) 。找到它，是整個任務(wù)的第一步，也是一場宇宙級的“尋寶游戲”。

目前科學(xué)家們正在開發(fā)新的探測技術(shù)，例如通過引力微透鏡效應(yīng)，或探測孤立黑洞吸積星際介質(zhì)時產(chǎn)生的微弱輻射。如果我們能在50光年內(nèi)找到一個黑洞，這個任務(wù)在技術(shù)上就會變得可行。

第二步：造個星際飛箏

即使找到了中意的黑洞，要如何到達(dá)那里也是個大問題。傳統(tǒng)的化學(xué)燃料火箭完全無法勝任，因為即使達(dá)到1/10光速，火箭的初始質(zhì)量也將超過整個已知宇宙的質(zhì)量。

班比教授看好的是納米飛行器（Nanocraft）：一個僅有1克重、集成了所有功能的芯片，被一張幾平米大、比紙還薄的“光帆”拉著。在地球上，我們將建造一個巨大的激光陣列，用一束超強激光照射光帆，像吹動風(fēng)箏一樣，把它一路加速到光速的三分之一！

這個過程需要17分鐘，加速距離5000萬公里，約為日地距離的1/3，最大加速度將達(dá)到10000g，所以探測器本身必須極其堅固！

◆ 03 史詩級的挑戰(zhàn)和百年孤獨

當(dāng)然，這事兒的難度也是史詩級的。

錢！激光陣列，用現(xiàn)在的技術(shù)造，大概要一萬億歐元。但好消息是，激光器的成本每4年就減半，30年后可能就降到“只要”10億歐元，跟今天的大型空間任務(wù)差不多了。

剎車！怎么讓一個以1/3光速飛行的探測器在黑洞旁邊停下來，變成一個環(huán)繞的衛(wèi)星？這是整個任務(wù)最最最關(guān)鍵、也最懸而未決的技術(shù)難題！

時間！這是一場獻(xiàn)給未來的遠(yuǎn)征。20-25光年外的黑洞，飛過去要60-75年，數(shù)據(jù)傳回來又要20-25年。從項目啟動到我們收到第一張“明信片”，總共需要將近100年！

當(dāng)然，要發(fā)射探測器去黑洞，挑戰(zhàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，我這里談的只是最基本的原理。班比教授在論文中進(jìn)行了詳細(xì)討論和論證，有興趣的朋友可以下載原文看看。

班比教授也承認(rèn)，這個想法聽起來“真的很瘋狂”，更像是“科幻小說”。但他同時指出，科學(xué)史上許多曾經(jīng)被認(rèn)為不可能的事情最終都實現(xiàn)了。比如100年前，人們認(rèn)為我們永遠(yuǎn)無法探測到引力波，現(xiàn)在每一周我們都能收到信號；50年前，人們認(rèn)為拍到黑洞，照片時天方夜譚，如今我們已經(jīng)拍到了兩張。

所以這項向黑洞派遣探測器的提議，雖然在技術(shù)和資金上面臨巨大挑戰(zhàn)，但它為我們描繪了一幅激動人心的未來圖景：直接進(jìn)入宇宙中最神秘的天體進(jìn)行探索，從而可能徹底改變我們對引力、時空和宇宙本身的理解。

參考文獻(xiàn)：

1. Bambi, C. (2025). An interstellar mission to test astrophysical black holes. iScience. https://doi.org/10.1016/j.isci.2025.113142

2. Morgan, A. (2025, August 8). An Astrophysicist Wants To Send A Probe Straight Into A Black Hole. The Daily Galaxy.