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2025 09/15 16:58:47
来源:参考消息网

黑洞合并事件验证霍金理论

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  参考消息网9月12日报道 据西班牙《日报》网站9月10日报道,黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,而今年初两个黑洞的合并事件验证了斯蒂芬·霍金提出的若干黑洞理论。得益于探测器技术的进步,此次剧烈天文事件才得以精准记录。

  当两个黑洞碰撞并融合为一体时,该天文事件会扭曲时空,产生引力波并传播至整个宇宙,就如同敲击钟铃时产生的声波。

  这种扭曲时空的波被称为引力波,十年前首次被探测到,并为我们提供了大量关于其来源天体的信息。

  今年初观测到的双黑洞合并事件,由LIGO-Virgo-Kagra合作组织在美国《物理评论快报》周刊上发表了详细研究报告。

  该论文揭示了黑洞特性与时空基本性质,不仅阐明了量子物理与爱因斯坦广义相对论的内在联系,更验证了霍金及数学家罗伊·克尔的理论。

  美国弗拉蒂伦研究所天体物理学家、论文合著者马克西米利亚诺·伊西强调,此次探测是“迄今为止对黑洞本质最清晰的认识”。

  他表示,这项发现提供了“迄今为止最确凿的证据”,足以证明天体物理黑洞正是爱因斯坦广义相对论所预言的存在。

  对大质量恒星而言,黑洞是其演化终点。黑洞的密度极大,甚至连光都无法逃脱它的引力。

  参与研究的西蒙斯基金会解释称,当两个黑洞相撞时就会产生引力波,正如大型铁钟与小型铝钟发出的声音不同,黑洞融合产生的声音也具有独特性,而这源于每个黑洞的特性差异。

  十年来,科学家们借助日益精密的特殊设备,已能探测到引力波,从而确定每个黑洞的特性。

  今年初探测到的引力波事件GW250114,现已确认源于两个黑洞合并,所形成的新黑洞质量相当于63个太阳,每秒旋转100圈。

  研究团队完整观测了整个碰撞过程,即从黑洞初次相撞到最终余波消散,所形成的新黑洞在碰撞后仅数毫秒内便稳定在新状态。

  伊西指出:“10毫秒看似极短暂,但如今我们的仪器如此精密,这段时间足以让我们明确解析最终黑洞的声音。”

  这些新观测结果验证了一项可追溯至数十年前的关键假说:黑洞本质上是极其简单的物体,正如克尔在1963年所指出,仅需自旋和质量这两个特征即可描述。

  霍金在1971年曾预言,黑洞的事件视界(其外部边界,任何物质甚至光都无法逃脱)永远不会缩小。如今,我们又获得了一项新证据:合并后黑洞的表面积不会小于两个原始黑洞表面积之和。

  这些研究结果不仅证实了霍金定理,还揭示了其与热力学第二定律的关联。该定律指出,衡量系统熵值的物理量随时间推移必须增加或至少保持恒定。(编译/刘丽菲)

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