中国建议直接送一艘飞船去黑洞，验证爱因斯坦相对论！

黑洞有多神秘，那么科学家就肯定有多疯狂。就在近期，复旦大学的教授卡西莫·班比提出了一个相当大胆的设想。

未来，人类可以打造一艘纳米级的飞行器，然后利用激光推进技术，可以让飞行器以接近准光速的速度飞行，最终抵达黑洞进行实地探测研究。

这位科学家的设想已经写成了论文，并且发表在了顶级学术出版机构 Cell 旗下的刊物《iScience》。

同样是在近期，天文学家又发现了一个已知最大的黑洞，它的质量居然比太阳的质量高363亿倍。

围绕黑洞，人类一直在进一步了解，科学家也在提出各种各样的设想，试图研究它。那么问题来了，人类真的能够通过纳米级的飞行器接近黑洞吗？

提速到每小时大约 4 亿 公里

按照卡西莫·班比的大胆设想，未来探索黑洞的纳米飞行器总重量只有2g，是的，你没有听错，这个重量级别的飞行器可能让你一个手指头就给摁碎了。

如此疯狂的设想其实并非空穴来风，还在上世纪60年代，科学家就曾讨论过利用激光推进技术研发航天器的可能性。

因为传统的航天器自身重量太大，而且不能够解决能源供应问题，即便利用核能解决了动能问题，但是也不能够解决飞行器飞得过慢。

就比如美国人此前发射的探测器，经过了几十年的飞行，依旧没有飞出太阳系，就是因为飞行速度太慢。

反过来，再来看地球与黑洞之间的距离，截止到目前，人类已知的距离地球最近的黑洞是在150光年外的地方。

这是什么概念呢？换算成公里就是1.42×10的15次方，也就是1419万亿公里。

人类现有的飞行器，假设每秒能够飞行100km，要抵达150光年外的地方，至少需要45万年的时间。

这样的时间比地球诞生的日子都长，所以根本不现实。因此，要想真正快速地抵达黑洞，人类就必须得研制出飞行速度更快的航天器。

按照这位复旦大学教授的设想，未来的纳米飞行器一部分是重量1g、尺寸约1cm的晶片，另一部分是面积约10㎡、重量只有1g的光帆。

这就是纳米飞行器的全部，它的动力要依靠地面发射的强大激光束，激光束精准对准飞行器的光帆，然后就能源源不断的产生辐射压力，推动光帆能够像帆船一样飞行。

据说它的速度在17分钟以内就能够攀升到光速的 1/3，光速的 1/3 大约相当于每秒10万公里，那么17分钟大约就相当于1.02亿公里。

按照这样的速度，一个小时大约可以飞行4亿公里左右。那么假设是150光年的距离，飞行大约405年就可以抵达。虽然听起来依旧很遥远，但是这一速度已经相当快了。

而且，按照卡西莫·班比的设想，未来可以在20~25光年左右的距离范围内寻找黑洞。按照这个距离，再按照设定的飞行速度，纳米飞行器所需的时间就只剩50多年了。

整个探索任务所需要的时间大约是80年到100年。听起来虽然也很漫长，但是和动辄几十万年的时间比起来，这个速度已经够快了。

虽然速度问题在理论上可以得到解决，但是真正要面对的是成本问题。

一万亿美元的投入

按照科学家的测算与设想，接下来要建设纳米飞行器，还要建设地面大型的激光阵列，这些都需要花钱，而且价格贵到离谱。

单单是打造地面的激光阵列，可能就需要大约一万亿美元。显而易见，按照如此庞大的成本，没有哪个国家愿意承担。

不过，卡西莫·班比教授相当乐观，他认为，在未来，这项建设成本会随着技术的不断成熟而下降。

过去20年，激光技术的成本就一直在下降，如果按照这个趋势，未来20年到30年的时间范围内，整个激光技术的成本可能会下降到只剩10亿美元左右。

如果成本下降到这种程度，大概就跟现在的太空探索预算差不多了，拥有技术的国家也承担得起。

成本问题看起来解决了，但是技术层面能不能使得成本持续下降，科学家还说不准。

假设纳米飞行器需要飞行20光年，飞行器本身没有动力，要靠地面的激光阵列持续发射激光束来产生动力。

随着距离越来越远，怎么来确保激光束能够精准对准纳米飞行器呢？如果对不准飞行器，是不是就意味着飞行器要失去动力了？

按照目前的技术设想，这一切都还没有更多的解决方案，除此之外，还要面对黑洞是否存在的问题。

究竟哪里才有黑洞

卡西莫·班比在他的论文中提到，设想中的黑洞最好距离地球不超过20光年，最多不超过25光年。

请注意，这不是说在这个距离范围内就存在黑洞，而是说黑洞最好在这个距离范围之内。可现在的问题就在于，科学家并不知道这个距离范围内是否存在黑洞。

截止到目前，科学家发现，距离地球最近的黑洞是在150光年之外的地方，其余的黑洞要么在数百光年之外，要么在数千光年之外，甚至距离达到了数亿光年之远。

以人类目前的技术，哪怕飞行速度真的达到了光速，甚至超过了光速，可是如果距离在数亿光年之上，这依然是惊人的。

所以这才是问题的根本。人类需要找到一个距离地球较近的黑洞，但是在距离地球较近的范围之内，截止到目前，还没有明确发现黑洞的存在。

请注意，这不是说没有黑洞，而是说还没有找到，因为黑洞本身不同于其他天体物质。形象一点说，这就相当于在黑夜里寻找一块黑布，在远距离的情况下，人类现有的技术根本看不到也探测不到它。

值得一提的是，目前的宇宙中普遍存在类星体。什么是类星体呢？也就是由中心黑洞以及周围的活动星系共同构成的一种形式。

类星体本身能够产生被观测到的电磁辐射，按照科学家此前的观测和研究，有些类星体的规模甚至比本星系群的规模还要大。很显然，在类星体的中心区域存在黑洞。

问题就在于，这些黑洞距离地球相当遥远，依照人类目前的技术能力，讨论飞向这些黑洞还为时过早。

按照卡西莫·班比设想的方案，为什么要飞往黑洞呢？教授的说法是，黑洞是当今宇宙中引力场最强的天体，是检验爱因斯坦广义相对论在最极端条件下是否成立的理想实验室。

几十年来，广义相对论已经得到了广泛的验证，当然是在引力场相对较弱的场景之下。但是，如果是在黑洞的区域之内，如何去验证广义相对论？最好的方法自然是实地探测。

那么为什么不用大型的望远镜来研究呢？阿西莫·班比的解释是，远距离的观测并不能够让人类看清楚黑洞周围的具体环境。

这才有了相关的实地探测黑洞的设想。虽然科学家给出了具体的设想方案，可要解决一个又一个的问题，情况就变得不一般了。

截止到目前，事实上还没有什么可行性。至于未来会不会推动这项研究，那就得看人类愿不愿意真的去实地观察黑洞了。

是太阳的363亿倍

再来看最新发现的黑洞情况。天文学家在距离地球大约50亿光年的一个星系中发现了一个新的黑洞。根据测算，这也是科学家迄今为止发现的质量最大的黑洞。

这个黑洞的质量相当于太阳质量的363亿倍，即便是跟整个银河系比起来，它的质量也是银河系黑洞的1万倍。

科学家普遍相信，每个星系中心都存在着一个超大质量的黑洞，星系如果更庞大，中心区域还会存在超巨型黑洞。

那么黑洞的质量究竟是怎么测算出来的呢？科学家通过恒星运动学方法，同时再分析星系中心恒星的轨迹和速度，最终就能够测算出黑洞的质量。

而且，科学家还发现，这个新观测到的黑洞是通过与周边黑洞合并的形式，最终形成了质量更庞大的黑洞。

也就是说，黑洞其实一直在不断成长，一个小型的黑洞通过不断的合并，可以形成一个大的黑洞。

但是就人类目前掌握的技术来说，我们现在只能远距离观测，完全还不能够近距离去抵达黑洞，当然也不知道黑洞的内部究竟是怎样的一种情况。

大量的物理学理论会不会跟黑洞的实际情况相悖，这个同样也不得而知。也正因为如此，科学家才设想通过新的技术飞进黑洞观测研究。

所以说到底，人类目前对黑洞的理解还相当有限，究竟能不能够在可预见的未来实现实地探测？就目前的状态看，除非实现技术的大幅度跨越，否则在短时间内不可能。

结语

目前的天文学技术主要依靠观测，同时也依靠一些近距离的太空探索活动。这些技术手段相当有限，基本上都无法突破太阳系的限制，只能局限在地球周围的外太空区域。

换句话说，人类现在面临着技术升级上的终极难题，解决不了速度问题，也就难以实现空间跨越。