黑洞有很多值得注意的地方，尤其是它們的簡單性。這種簡單性使我們能夠在黑洞和其他物理學分支之間看到驚人的相似之處。
例如，有研究人員證明，一種特殊的粒子可以存在於一對黑洞的附近，就像電子在兩個氫原子之間形成化學鍵一樣——這是首個"引力分子 "的例證。
這種奇異的結構可能會提示出暗物質的身份和時空的終極本質。
要解釋引力分子的存在，首先需要探索現代物理學中最基本的——但幾乎從未被弄明白的對象：場。
場是一種數學工具，可以看做是關於空間的函數。比如說，溫度就可以看做是一種場：C(空間坐標)=那一處的溫度。
類似於溫度的場被稱為"標量"場，因為只涉及數值。
在物理學領域還有其他種類的場，比如 "矢量"場和"張量"場，它們為時空中的每個位置提供了不止一個數字。(例如，如果你看到一張氣象圖，除了風力數值外，還有風向)
幸好本文只需要知道何為標量場。
原子引力對偶
在20世紀中葉的盛世，物理學家們意識到，場不僅僅是方便的數學小把戲，它們實際上是現實世界超基本的東西。基本上，宇宙中的一切其實都是一個場。
以卑微的電子為例。我們從量子力學中知道，要確定電子的實時確切位置是相當困難的。但在現代物理學中，我們將電子表示為一個場——它告訴我們下一次觀察時有可能發現電子的位置。
場會對周圍的世界做出反應，最終的結果是，電子只能出現在原子核周圍的某些區域，從而使全部化學成為可能(我有點簡化，但你明白我的意思)。
黑洞之友
現在輪到了黑洞。在原子物理學中，完全可以僅僅用3個數字來刻畫一個基本粒子(比如電子)：質量、自旋和電荷數。
而在引力物理學中，完全可以用3個數字來刻畫一個黑洞：質量、角動量和電荷數。
是巧合嗎？
目前還沒有定論，但這種相似性確實有助於我們理解黑洞。
用我們剛剛探討過的粒子物理學的行話來說，你可以把原子描述為一個被電子場包圍的微小原子核。這個電子場對原子核的存在做出反應，並允許電子只出現在某些區域。
對於兩個原子核周圍的電子也是如此，例如在氫(H2)這樣的二原子分子中。
你也可以類似地方式描述黑洞。想像一下，中心處的微小奇點類似於原子核，而周圍的一般標量場類似於電子場。
該標量場響應黑洞的存在，並允許其對應的粒子只出現在某些區域。
研究發現，在雙黑洞附近確實可以存在標量場。更重要的是，它們自身會形成某些模式，類似於電子場在分子中的分布。
所以，在這種情況下，標量場的行為模仿了電子在二原子分子中的行為，因此被稱為 "引力分子"。
為什麼物理學家對標量場感興趣？好吧，首先，我們並不了解暗物質或暗能量的本質，暗能量和暗物質都有可能是由一個或多個標量場組成的)，就像電子是由電子場組成的。
如果暗物質確實是由某種標量場構成的，那麼這個結果意味著暗物質在雙黑洞周圍會以一種非常奇怪的狀態存在——神秘的暗物質粒子必須存在於非常特定的軌道上，就像電子在原子中軌道一樣。
但雙黑洞系統不會永遠維持下去，它們會不斷輻射引力波，最終碰撞合併成一個黑洞。
這些暗物質標量場會影響這種碰撞過程中發出的引力波，因為它們會過濾、偏轉和重塑任何通過暗物質密度增加區域的波。
這意味著我們或許能夠在現有的引力波探測器中以足夠的靈敏度來探測這種暗物質。
簡而言之：我們也許很快就能確認引力分子的存在，並通過它打開一扇通往宇宙中隱藏的暗物質的窗戶。