十年前，科學家首次探測到兩個黑洞碰撞時產生的時空的漣漪，稱為引力波。現在新探測到的一個黑洞合併事件提供了迄今為止最清晰的證據，揭示了黑洞如何運作，並證實了著名物理學家愛因斯坦和霍金的理論假設。
據路透社報道，新探測到的黑洞碰撞發生在距離地球13億光年的一個星系中，這個星系在我們的銀河系以外。涉及兩個黑洞——一個約為太陽質量的34倍，另一個約為太陽質量的32倍。它們以接近光速的速度相互繞轉後，在不到一秒的時間內完成合併，最終形成一個質量約為太陽63倍、每秒旋轉約100圈的單一黑洞。
此次合併釋放出巨大能量，以引力波的形式向外輻射，能量如此之大可將三顆太陽大小的恆星粉碎。
這些引力波於1月14日在位於華盛頓州漢福德（Hanford）和路易斯安那州利文斯頓（Livingston）的研究站探測到。這些站點隸屬於美國國家科學基金會下屬的激光干涉引力波天文台（LIGO）。
相關成果於本周三發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。
愛因斯坦在1916年基於廣義相對論預言了引力波的存在。
研究主要作者之一、哥倫比亞大學與Flatiron Institute的天體物理學家馬克西米利安‧伊西（Maximiliano Isi）說，「得益於愛因斯坦的理論，我們認識到時間和空間相互交織。」
研究人員通過分析探測到的引力波頻率，揭示了黑洞在合併前後瞬間的基本特性。儘管這些頻率並非聲波，但研究人員將其比作鐘聲的迴響。
「這就像試圖透過敲擊鐘聲來推斷鐘的成份一樣」，伊西說，比如，一口大鐵鐘和一口小鋁鐘發出的聲音是不同的。
研究人員根據引力波頻率所獲得的訊息，驗證了霍金（2018年去世）推動的關於黑洞科學認知基本原理。
霍金曾提出一個假設：黑洞的總表面積永遠不應減少。這一假設意味著，兩個黑洞合併後所產生的單一黑洞，其表面積應該大於原本兩個黑洞表面積的總和。
這次的黑洞合併結果符合這項預期。合併前，兩個黑洞的總表面積約為9.3萬平方英里（24萬平方公里）。合併後所形成的單一黑洞，其表面積約為15.5萬平方英里（40萬平方公里）
「這是我們第一次能夠如此精確地進行這一測量，能夠通過直接實驗驗證有關黑洞行為的重要理論，這令人振奮。」石溪大學（Stony Brook University）Flatiron Institute的天體物理學家威爾‧法爾（Will Farr）表示。他是該研究的領導者之一。
這些觀測結果也提供了迄今為止最直接的證據，證明黑洞正如愛因斯坦廣義相對論中所預言的那樣，是一種看似矛盾卻極為簡單的天體。#
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