
得益于升级后的 LIGO 仪器探测到的异常响亮的黑洞碰撞产生的引力波,物理学家几乎绝对肯定地证实了斯蒂芬·霍金 1971 年提出的黑洞面积定理。《新科学家》报道:霍金于 1971 年提出了黑洞面积定理,该定理指出,当两个黑洞合并时,所产生的黑洞的事件视界(即光也无法逃脱黑洞魔爪的边界)的面积不可能小于两个原始黑洞的总面积。该定理与热力学第二定律相呼应,该定律指出物体内的熵或无序性永远不会减少。黑洞合并会扭曲宇宙的结构,产生微小的时空波动,即引力波,引力波以光速穿越宇宙。地球上的五个引力波天文台正在寻找比原子核小 10,000 倍的波。它们包括两台位于美国的激光干涉引力波天文台 (LIGO) 探测器,以及位于意大利的 Virgo 探测器、日本的 KAGRA 和德国的 GEO600,由国际合作组织 LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) 运营。最近的这次碰撞被命名为 GW250114,与 2015 年首次观测到的引力波碰撞几乎完全相同。两次碰撞都涉及质量为太阳质量 30 到 40 倍的黑洞,发生在约 13 亿光年之外。这一次,升级后的 LIGO 探测器的灵敏度是 2015 年的三倍,因此它们能够以前所未有的细节捕捉到碰撞中发出的波。这使得研究人员能够通过计算合并后事件视界的面积确实更大来验证霍金定理。研究结果发表在《物理评论快报》上。
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