黑洞面积定理
搜索文档
最清晰的引力波信号,证实了霍金的著名定理 | 红杉爱科学
红杉汇· 2025-09-29 08:03
引力波探测技术进展 - 引力波探测技术取得飞跃进展,尤其是仪器噪声得到极大压制,使信号清晰度大幅提升 [4] - LIGO、Virgo与KAGRA通过抑制激光干涉仪中的经典与量子噪声,大幅提升了探测灵敏度 [6] - 探测能力显著增强,目前已能平均每三天观测到一次黑洞并合事件,迄今共探测到约300例黑洞并合 [7] - 在最近一轮科学运行中发现约220例候选事件,数量超过前三轮总和的两倍 [7] GW250114引力波事件里程碑发现 - 2025年1月14日探测到的GW250114事件是十周年的里程碑发现,与十年前的GW150914事件类似,均来自约13亿光年之外、质量在30-40倍太阳质量之间的黑洞并合 [4][7] - 得益于技术进步,GW250114信号比十年前的首次探测清晰三倍以上,信噪比高达80 [4][7] - 高信噪比使得研究人员能够前所未有地"听见"并合后的铃宕(Ringdown)信号 [7] 克尔黑洞性质验证 - 研究人员首次高置信度确认GW250114事件中并合形成的黑洞发出了至少两种预测中的声音,其频率与理论预期完全一致 [11] - 研究识别出基频模式和一种更高频率、衰减更快的振动泛音,频率和衰减率与克尔度规预测完美吻合 [11][12] - 从泛音计算出的质量和自旋与基音计算结果完全一致,提供了迄今为止最强有力的证据证明自然界中的黑洞是爱因斯坦广义相对论所预测的克尔黑洞 [11][12][14] 霍金黑洞面积定理验证 - 通过精确分析并合后"铃宕阶段"的引力波信号,测量出新黑洞的质量和自旋,计算出其表面积 [16] - 最终黑洞的表面积比并合前两个黑洞的总和更大,从约24万平方公里增加至约40万平方公里,面积增加约65% [18][20] - 此次验证结果的置信度达到99.999%,远超2021年首次检验时95%的置信度,是对霍金定理的直接观测验证 [20]