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黑洞探测计划，用超轻型宇宙飞船验证爱因斯坦的一般相对论

8月13日(水) 18:00发布

Forbes JAPAN

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描绘恒星质量黑洞的想象图( European Space Agency，NASA and Felix mirabel ( the French atomic energy commission & the institute for astronomy and spabel )

只有夹子那么重的超轻量探测器将踏上用激光束发射，以接近光速的速度向已知的最近的黑洞飞行的100年之旅。如果能顺利到达，就从事件的地平线(无法返回的边界线)本身附近开始观测数据把水发射到地球。一旦经过这里，就会被黑洞的重力永久吸引。【图片】用于黑洞探测的超轻型探测器这是“阿尔伯特·爱因斯坦是对的吗？”这位追求科学根本问题答案的天体物理学家提出的令人吃惊的探测计划。 ■黑洞探测:验证爱因斯坦理论中国复旦大学的黑洞专家科齐莫·班比解释说，该探测计划是“基于推测”且“伴随着困难”的，而且费用高达约1万亿美元(约148万亿日元)，但在人类寿命范围内可以制定能够到达黑洞的探测计划的日子在学术杂志iScience日刊登的论文中说明的班比的构想中，使用以从地球照射的激光为推力的主体重量1g的纳米牛皮(超轻量宇宙飞船)作为探测器。探测器的任务是验证1915年发表的爱因斯坦广义相对论的极限。一般相对论认为，质量存在时时空会发生扭曲，质量会沿着该扭曲移动。甚至预言了黑洞的存在。班比主张，探测器收集的数据可能会给科学家关于广义相对论和物理定律的理解带来变革。黑洞探测:目的地黑洞是由引力强大到包括光在内的一切事物都无法逃脱的天体产生的时空区域。银河系(银河系)的中心有超大质量黑洞的射手座A*(Sgr A* )。直径约为3500万km，距离太阳系约2万7000光年。 2024年3月，新公开了捕捉到从射手座A的端部呈螺旋状扩散的强磁场引起的偏振光(偏振波)的图像。该偏光图像是继捕捉到遥远银河M87中心的黑洞的2019年公开的划时代图像和2022年公开的狮子座A的图像之后的。

调查25光年内未发现的黑洞

这次最新探测计划的目的地不是射手座A*，而是还没有发现的另一个黑洞。这个黑洞被认为很有可能存在于距离地球约2025光年以内。班比表示:“发现黑洞的新方法有多种。”“我们期待着在未来10年内发现地球附近的黑洞。” 黑洞的检测之所以困难，实质上是因为用望远镜看不见。只能根据通过附近的光和对恒星的影响来推测其存在。 ■黑洞探测:漫长的等待时间；距离太阳系最近的黑洞的位置确定没有必要着急。目前来看，这种探测器因为没有发射的方法。班比表示:“目前人类还没有那个技术。” 该构想是以从地球照射的激光为推进力，使由1枚微芯片和光帆(光池)构成的纳米工艺以光速的三分之一的速度在宇宙空间飞行。按照这个速度，移动2025光年大约需要70年。到达黑洞后，纳米牛皮将调查事件的地平线是否存在，以及在黑洞附近物理定律是否发生变化。收集到的观测数据虽然会发送到地球，但由于这个过程需要20年，因此整个探测计划总共需要约80~100年。班比表示:“从某种意义上说，这是一个非常接近科幻小说的故事。”但是，虽然有人说引力波太弱了，所以无法检测到，但100年后还是被检测到了。他说:“人们曾认为黑洞的阴影(因黑洞重力而弯曲的光在事件地平线周围呈环状边缘中作为阴影可见的部分)无法观测到，但在50年后的今天，获得了捕捉到两个的图像。”

Jamie Carter

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