在宇宙中，沒有什麼比黑洞更讓人頭疼的了。這個宇宙中的怪物，在視界範圍內完全藐視任何物理定律，讓我們完全不知道里面會發生什麼。即使在視界範圍之外，也有很大區域受到它恐怖引力的影響，變得十分混亂。

可是，在這個宇宙中，即使是黑洞也會不甘寂寞，有的時候湊成一對，組成雙黑洞系統。在雙黑洞系統內，空間會變得更加凌亂。

更讓科學家震驚的是，2014年，南非開普敦大學的Roger Deane等人在《自然》期刊上發表文章，宣佈他們發現了一個驚人的三黑洞系統。這個三黑洞系統，位於一個名叫 SDSS J150243.09+111557.3的星系中（我承認，對於你們來說，這個名字可能比三黑洞系統還要混亂）。早在這之前，天文學家就發現到它了，不過一直認為是類星體，後來才確定了三黑洞系統的身份。

2019年的時候，天文學家又在名為SDSS J084905.51+111447.2的系統中發現了另一個三黑洞系統。隨後，天文學家利用廣域紅外巡天探測器”（WISE）和錢德拉X射線太空望遠鏡等裝置進行了紅外和X射線資料收集，確定了三黑洞系統的身份。他們指出，三個黑洞之間的距離在1-3萬光年之間。而且，它們之間的距離正在逐漸縮小，未來很有可能相撞，引起一場宇宙中的巨大波瀾。

但是，儘管天文學家們提出了這個說法，但目前仍不能精確地描述它們的軌跡和執行機制。葡萄牙阿威羅大學天文學家Tjarda Boekholt和他的同事們在4月份的《英國皇家天文學會月報》上發表文章稱：即使你能在物理上儘可能精確地測量出三個黑洞的位置，你仍然可能不知道黑洞會去哪裡。

很多人認為，通過現在的萬有引力定律和愛因斯坦的相對論，我們應該可以很好地推測出一顆天體的運動模式。比如1846年，天文學家正是通過計算而發現了海王星。或者在現代，只要發現一顆近地小行星，我們就能基本上確定它何時會靠近地球、以多遠的距離和我們擦肩而過而不會威脅到我們、甚至可以推算出10000年後我們將會看到怎樣的星空。難道對於黑洞，反而無法計算了嗎？

事實證明，還真是這樣。因為黑洞的引力實在太強了，所以一些微小的因素變化就能導致巨大的差別。

他們解釋說：這就是蝴蝶效應的體現之一。蝴蝶效應指的是一隻在亞馬遜雨林的蝴蝶扇動一下翅膀，可能會導致空氣波動，最終掀起北美洲的一場風暴。對於三黑洞系統來說，情況也是如此。一點微小的引力、位置變化，就可能對最終結果造成巨大的差別。

Boekholt和他的同事們利用計算機，進行了相關的模擬。他們的想法是：如果三黑洞系統的運動對於位置等因素的變化沒有那麼敏感，那麼只要讓模擬中的三黑洞系統延時間流動方向執行到一定時間，然後讓時間逆轉、倒退回去，看看和最初的位置是否靠近即可。如果能回到原位，說明它們沒有那麼敏感；如果變化很大，那就證明我們將很難預言一個三黑洞系統會如何演化。

在這個過程中，他們只要設定好黑洞的基本資訊，然後反覆進行正向時間的模擬和時間逆流的模擬再做對比即可。這個模擬實驗，所需要的變數不多。為什麼呢？因為計算機的精度有限，它模擬不出一個無限不迴圈小數，只能精確到小數點後某一位。因此，即使平時計算時看起來已經非常精確了，但還沒有達到完美。比如π，即使取到小數點後一萬位，也仍然不等於π，只是儘量地近似於π。

他們就是要看看，這種微小的誤差會造成多大的結果差異。

於是，他們開始模擬。在計算機中，三個黑洞開始執行。這個模擬進行了幾千萬年，得到了三個黑洞的最終位置。然後，再進行反演，通過這三個黑洞的最終位置和運動狀態，倒推它們在幾千萬年前都在哪裡。

反覆實驗的結果顯示，很多情況下，他們倒推回去的黑洞位置，和最初已經有了很大的差別。

為了確定三黑洞系統對位置的差別有多麼敏感，他們不斷縮小誤差，儘量精確。令人驚訝的是，即使三個黑洞的相對距離偏差了僅僅普朗克長度（1.6x10^-35米），仍有5%的情況下會出現位置的偏差。

我們知道，普朗克長度已經是距離的極限了，我們不可能讓距離更小了。這意味著，不僅我們對於黑洞的演化很難推測，也很難對現在這些黑洞的過去有一個非常準確的反演。

這讓我想起了比特幣所涉及到的雜湊運算：正向計算很簡單，但是用結果推測最初的自變數極難，或者說幾乎不可能。而三黑洞系統，由於精度、影響因素繁多等原因，甚至連正向計算都極難。

包括我們上一期剛介紹的雙星系統是否能夠孕育生命的內容，也提到過類似的想法：我們很難對多引力源的一個系統進行準確的模擬，這是我們目前的技術所限。因此，雙星系統至少從我們已知的領域來說，孕育生命的概率不太高，就更不用說三體系統了。

我們大概率相信，未來人類也許有足夠先進的科技，能夠解開這些複雜的“運算”，把握雙星、三星、三黑洞甚至更復雜的宇宙系統的執行規律。但對於現在的我們來說，它們究竟會如何發展，也只能坐在望遠鏡前，看它們直播了……