彈弓一直被認(rèn)為是小朋友的玩具，可實(shí)際上有一種彈弓卻是科學(xué)家的玩具，這就是著名的引力彈弓，引力彈弓的存在，是實(shí)現(xiàn)宇宙航行的重要方式。

而我國科學(xué)家不僅十分熟悉引力彈弓，更是利用引力彈弓破解了一個(gè)重要的科學(xué)謎題，找到了全人類一直都沒有發(fā)現(xiàn)的“中號(hào)”黑洞，令全世界嘩然。

什么是黑洞

在很多科學(xué)雜志以及科幻片中，我們都聽到過黑洞這個(gè)東西，那么什么是黑洞呢？就是一個(gè)黑色的洞嗎？其實(shí)這不過是科學(xué)家為了方便大家理解所命名的特殊存在。

眾所周知，無論是在我們生存的地球，還是其他星球上，都存在一個(gè)特殊的力量，這就是吸引力，越靠近星球，這股吸引力就越大，但在宇宙中，擁有吸引力的不止是各個(gè)星球，還有黑洞。

黑洞的概念最早出現(xiàn)在愛因斯坦的廣義相對(duì)論當(dāng)中，他認(rèn)為黑洞是一種引力非常大的天體星球，由于引力實(shí)在是太大，就連光線都無法逃脫，沒有任何色彩，所以給定義為“黑洞”。

那么為什么會(huì)出現(xiàn)黑洞呢？根據(jù)猜想，黑洞的出現(xiàn)是因?yàn)橐活w星球“死亡”后，由于內(nèi)部缺乏足夠的能量，導(dǎo)致星球不斷向內(nèi)部坍塌，最終形成了一個(gè)具有超級(jí)引力的特殊星球。

黑洞每天吞噬的能量和質(zhì)量非?？鋸?，有的黑洞一天就可以吞噬相當(dāng)于一個(gè)太陽的質(zhì)量的物質(zhì)，這也意味著如果沒有足夠大的質(zhì)量或者足夠快的速度，幾乎完全無法逃脫黑洞的“吸收”。

雖然在我們所接觸的各類插圖中，黑洞都是以一個(gè)黑色的洞的形象出現(xiàn)，可實(shí)際上黑洞是無法被“直接”觀察到的，只能通過黑洞周圍出現(xiàn)了特殊的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)軌跡才能夠確定這里出現(xiàn)了黑洞。

例如世界上第一張黑洞的照片，就是通過拍攝黑洞周圍物質(zhì)被吸收所產(chǎn)生的特殊光線，來具體形成黑洞的照片。

不過有一個(gè)現(xiàn)象讓不少科學(xué)家都十分的疑惑，那就是目前所觀察到的黑洞，基本上都是兩個(gè)極端，一種是類似五環(huán)大小的小型黑洞，也被叫做恒星級(jí)黑洞，另一種則是足足有整個(gè)太陽系大小的超大黑洞。

難道黑洞的大小是“天生”的，要么是小型黑洞，要么是大型黑洞嗎？黑洞是否可以通過吸收等方式來逐漸“長大”呢？在沒有觀察到兩者中間大小的黑洞前，所有科學(xué)家只能通過猜測(cè)的方式來判斷。

只不過在2023年，這個(gè)討論終于有了結(jié)果，因?yàn)槲覈l(fā)現(xiàn)了一個(gè)“中間寬”的黑洞，這個(gè)黑洞的存在，足以證明黑洞是可以逐漸長大的，而不是從出現(xiàn)開始就被“規(guī)定”了大小，那么這個(gè)“中等型號(hào)”的黑洞究竟是如何發(fā)現(xiàn)的呢？

引力彈弓

在科幻作者劉慈欣的作品中，曾提出過引力彈弓的概念，那就是在飛船在航行過程中，遇到星球一定會(huì)受到其引力的影響，這個(gè)時(shí)候飛船就可以選擇圍繞星球進(jìn)行飛行，就像是一個(gè)溜溜球一樣不停的轉(zhuǎn)動(dòng)。

這個(gè)時(shí)候飛船不僅不需要對(duì)抗星球的引力，還可以通過引力實(shí)現(xiàn)加速度，等到速度足夠的時(shí)候，飛船就可以掙脫引力，在宇宙中繼續(xù)飛行，且還能獲得非常強(qiáng)大的加速度。

與此同時(shí)，引力彈弓還有另一種方式，那就是一顆星球在受到引力的吸引時(shí)，會(huì)對(duì)周圍的星球產(chǎn)生一種反向的引力，將另外一顆星球“推”出去，而這次我國觀察到中等型號(hào)的黑洞時(shí)，正是通過觀察到這種特殊的引力彈弓，隨后推斷出了黑洞。

我國通過兩個(gè)重要的“武器”，郭守敬望遠(yuǎn)鏡和蓋亞望遠(yuǎn)鏡，成功的從宇宙中捕捉到一顆運(yùn)行速度非?？斓暮阈?，這顆恒星的出發(fā)點(diǎn)，是球狀星云M15，它在宇宙中的運(yùn)行速度達(dá)到了550公里/秒。

一顆恒星本身是無法達(dá)到這種速度的，想要讓一顆恒星達(dá)到這種速度，背后的始作俑者定然是一個(gè)黑洞，且這個(gè)黑洞必須達(dá)到1000倍左右的太陽質(zhì)量，才能有如此的能力。

于是我國科學(xué)家通過再次觀察，終于確認(rèn)這顆星球原本并不是“孤單一人”，它有一顆和它差不多的伴生星球，在這兩顆星球遭遇黑洞的時(shí)候，由于另外一顆星球率先被吸引，因此產(chǎn)生了巨大的引力，才讓這顆星球以超高的速度在宇宙中航行，頗有一種“流浪地球”的感覺。

其實(shí)能夠順利觀測(cè)到這個(gè)黑洞，并確定恒星航行是由黑洞所引起的，主要原因在于我們現(xiàn)在已經(jīng)熟練掌握了引力彈弓的理論，并將其運(yùn)用到了發(fā)射探測(cè)器的工程上。

早在1977年發(fā)射的旅行者一號(hào)，就使用了這個(gè)技術(shù)順利的沖出了太陽系，當(dāng)時(shí)為了達(dá)到?jīng)_出太陽系的目標(biāo)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)可謂是絞盡腦汁，如果想要達(dá)到這種旅行距離，定然需要足夠的燃料來持續(xù)加速，可一旦這么做，探測(cè)器本身的體積就會(huì)偏大，導(dǎo)致需要消耗更多的燃料才行。

面對(duì)這個(gè)問題，當(dāng)時(shí)的科學(xué)家就提出了引力彈弓的概念，只要運(yùn)用得當(dāng)，不僅可以節(jié)省大量的燃料，還可以實(shí)現(xiàn)更高的加速度，于是旅行者一號(hào)便借助木星的引力，順利完成了這項(xiàng)壯舉。

那么這次觀察，究竟會(huì)給我國帶來怎樣的改變呢？

對(duì)人類科技發(fā)展的幫助

其實(shí)在我國一開始公布這次觀察結(jié)果的時(shí)候，立刻就遭到了來自多個(gè)國家的質(zhì)疑，畢竟我國在該方面的發(fā)展一直處于劣勢(shì)，發(fā)展的時(shí)間也不夠長，整體處于落后狀態(tài)。

但發(fā)展的時(shí)間短不代表水平低，在我們拿出足夠多的數(shù)據(jù)后，其他國家只能選擇承認(rèn)我國的觀察結(jié)果是正確的，這是我國在天文學(xué)話語權(quán)方面首次占據(jù)了主導(dǎo)地位。

可實(shí)際上，我國在天文觀察方面早就取得了世界領(lǐng)先水平，這一切都要得益于郭守敬望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)，正是這款望遠(yuǎn)鏡，讓我國觀察到了更多的數(shù)據(jù)，目前，我國已經(jīng)觀察到超過千萬條恒星光譜，占到了全世界觀察量的70%以上。

那么這項(xiàng)成果對(duì)人類究竟有多的幫助呢？

首先，我們對(duì)這個(gè)宇宙越了解，在未來的發(fā)展中越順利，以目前的情況來看，人類向外太空發(fā)展已經(jīng)是既定的發(fā)展軌道，而想要更好的發(fā)展，就必須對(duì)宇宙中最大的危機(jī)：黑洞有足夠的了解。

由于黑洞很難直接發(fā)現(xiàn)，因此我們?cè)谇巴钪娴倪^程中，就很有可能遇到黑洞，這個(gè)時(shí)候想要讓飛船離開宇宙會(huì)變得非常的困難，即使僥幸逃脫，也有可能消耗掉飛船中所有的燃料，而沒有燃料的飛船注定只能在宇宙中漫無目的的漂泊，直到里面的人全部死亡。

但在我們對(duì)黑洞足夠了解之后，我們就有可能想到應(yīng)對(duì)黑洞的方式，以這次觀測(cè)到的恒星逃離為例，如果我們的飛船在遇到黑洞的時(shí)候，是不是也可以拋棄一個(gè)同等質(zhì)量的物體，在避免被黑洞吞噬的同時(shí)來獲得足夠的加速度呢？

如果我們拋棄的物體質(zhì)量甚至超過我們的飛船本身，是不是可以獲得更高的加速度呢？

假設(shè)這個(gè)理論成立，那么我們的飛船完全可以像導(dǎo)彈一樣使用分階段的方式航行，比如我們前往的目的地中間有一個(gè)黑洞，我們沒有必要躲避它，而是可以乘坐一個(gè)可以分體的飛船，這樣在遇到黑洞的時(shí)候，拋棄掉提前準(zhǔn)備好的物體，讓它被黑洞吸收，而我們的飛船可以利用引力用更快的速度到達(dá)目的地。

一旦這種方式獲得成功，那么我們的宇宙移民將變得更加的高效和安全，每一個(gè)黑洞都會(huì)成為的“加油站”，讓我們達(dá)到任何想要到達(dá)的地方，甚至我們還可以通過研究，反向推斷出黑洞形成的真正原因，到了那個(gè)時(shí)候，我們或許可以人為制造出黑洞，或者將黑洞直接毀掉，以此來保證未來宇宙同行的安全性。

其次，了解宇宙黑洞也增加了我們探索宇宙文明的可能性，當(dāng)一個(gè)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)黑洞的時(shí)候，這里幾乎可以直接斷定不存在文明，因?yàn)槿跣〉奈拿鲿?huì)被黑洞所吞噬，強(qiáng)大的文明會(huì)選擇直接逃離，因此那些有黑洞的地方，我們可以放棄探索。

雖然現(xiàn)在我們還沒有真正接觸到外星文明，但卻從未停下尋找外星文明的腳步，隨著我們的科技水平不停提升，我們和外星文明見面的日子指日可待。

結(jié)語：我國發(fā)現(xiàn)中等規(guī)模的黑洞，充分說明我國整體天文觀察水平在穩(wěn)定提升，并且已經(jīng)達(dá)到了世界前列，有了這一次的數(shù)據(jù)參考，我們未來的天文水平還會(huì)獲得一個(gè)質(zhì)的飛躍。

不僅如此，憑借這些數(shù)據(jù)，我國在未來天文學(xué)的話語權(quán)還會(huì)越來越高，這對(duì)我國的航天事業(yè)發(fā)展也有很大的幫助，如果繼續(xù)發(fā)展，我們還會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)宇宙中更多的“秘密”。