黑洞周围也许存在一种特殊的粒子
黑洞一直以来都是令科学家们着迷的天体，因为这颗看似无底深渊的天体隐藏了太多的秘密。近期，科研人员在对黑洞的研究报告中指出，一种特殊的粒子存在于一对黑洞周围，就像电子存在于一对氢原子周围一样，仿佛具有“引力分子”一般。这种奇怪的粒子也许会为我们揭示暗物质的真实面目和时空的终极本质。
首先需要了解场的概念
要想了解黑洞“引力分子”的含义，我们首先需要了解现代物理学中“场”的概念，场是一个以时空为变量的物理量，场可以分为标量场、矢量场和张量场三种，依据场在时空中每一点的值是标量、矢量还是张量而定。本文中主要涉及到标量场，所以其他的就不在这里赘述了。
标量场的定义
标量场的定义是：当研究物理系统中温度、压力、密度等在一定空间内的分布状态时，数学上只需用一个代数量来描绘，这些代数量（即标量函数）所定出的场就称为数量场，也称标量场。举个例子说明，比如你去某地旅行，你提前看了到达某地时间的天气预报，你就可以根据天气预报来决定你穿什么样的衣服，天气预报给出的温度数值就是标量场。它可以理解为是一种数学工具，应用在宇宙范围内，标量场可以告诉你，如果从宇宙中的一个地方旅行到另一个地方，可能会发生什么。
场的重要应用
在20世纪中期，物理学家们引用了“场”这个概念，他们发现，宇宙中的一切几乎都是一个场。在量子力学刚出现的时候，由于粒子的不确定性，引发了科学界一片争论，直到“场”的出现。以电子为例，在现代物理学中，我们把电子表示成一个场，一个数学对象，它告诉我们下次可能会在哪里看到电子，这个场会对它周围的世界产生反应，例如，由于原子核周围的电子影响，使之改变到我们应该看到电子的地方，最终的结果是电子只能出现在原子核周围的特定区域。
基本粒子和黑洞的相似性
在原子物理学中，你可以用三个属性来描述基本粒子(比如电子):质量、自旋和电荷。在引力物理学中，你同样可以用三个属性来描述黑洞：质量，自旋和电子电荷。这难道是巧合吗？目前还没有定论，但我们可以利用这种相似性来更好地理解黑洞。你可以把一个原子描述成一个被电子场包围的小原子核。该电子场对原子核的存在作出反应，并且只允许电子在特定区域出现，围绕两个原子核的电子也是如此，例如在氢(H2)等双原子分子中。
像双原子分子一样描述黑洞
你也可以用类似的方式描述黑洞，试想一下，在一个类似于原子核的中心处的小奇点，而周围是一个普通的标量场，这个标量场会对黑洞的存在做出反应，并且只允许它对应的粒子出现在特定的区域。就像双原子分子一样，同样也可以描述两个黑洞周围的标量场，就像二元黑洞系统一样。
引力分子概念的引入
这份研究报告发现，纯量场确实可以存在于双黑洞周围，更重要的是，它们可以自己形成特定的模式，就像电子场在分子中的排列方式一样。在这种情况下，标量场的行为模仿了电子在双原子分子中的行为，因此命名为“引力分子”。
科学家为什么会对标量场感兴趣？
首先，我们不了解暗物质或暗能量的本质，有可能暗能量和暗物质都是由一个或多个标量场组成的，就像电子是由电子场组成的一样。如果暗物质确实是由某种标量场组成的，那么这个结果就意味着暗物质将以一种非常奇怪的状态存在于双黑洞周围，一种神秘的黑暗粒子将必须存在于非常特定的轨道中，就像电子在原子中一样。
探测引力波或许就能找到暗物质
但双星黑洞不会永远存在，它们释放出引力辐射，最终碰撞并合并成一个黑洞。这些暗物质标量场会影响碰撞过程中释放的引力波，因为它们会过滤、偏转和重塑任何穿过暗物质密度区域的波。这意味着我们可以用现有的引力波探测器，以足够的灵敏度探测到这种暗物质。
简而言之，我们可能很快就能确认“引力分子”的存在，并由此打开一扇通向我们宇宙中隐藏着黑暗部分的窗户。
