当LIGO宣布了引力波被探测到这一历史性消息后，英国物理学家及黑洞理论学家斯蒂文·霍金迅速对以美国科学家为首的科学联合组织表示了祝贺，并分享了他对这一历史性消息的激动之情。

“这些结果证明了爱因斯坦广义相对论里几项非常重要的预言，”霍金在BBC的访谈中说道。“直接证明了引力波的存在。”

我们发现了引力波，然后呢？

直接探测到引力波不仅证明了爱因斯坦著名的广义相对论，还让之前“漆黑”的宇宙第一次向人类敞开了大门。天文学上利用电磁频谱（例如可见光、X射线、红外线等）来研究宇宙，但电磁频谱中不发光的星体会被忽略。然而现在我们知道了如何探测引力波，我们探测和研究某些最高能宇宙现象的范式也可能就此改变。

“引力波为我们观察宇宙提供了一条崭新的路径，”霍金说道。“观测到引力波就意味着有可能带来天文学上的革命。”

通过LIGO在路易斯安那州和华盛顿的两处观测站点，物理学家们不仅探测到了引力波；该引力波包含了一个非常清晰的信号，与13亿光年外黑洞并合体的理论模型十分匹配。经过对黑洞并合后发出的信号进行初始分析，霍金发现这一体系与他在70年代提出的理论似乎是吻合的。

霍金试图找到黑洞的“紧急出口”

“这一发现是人类首次探测到黑洞双星系统并首次观测到黑洞并合，”他说。“观测到的这一系统的种种特性都符合1970年我在剑桥大学做出的关于黑洞的预言。”

霍金最为人所知的成就或许就是将量子理论与黑洞物理学相融合，认识到黑洞会随时间蒸发，将他与理论物理界中大名鼎鼎的“火墙悖论”联系在一起。不过这里，霍金指的是他的黑洞面积定理，即铸就黑洞力学第二定律的基础。在这一定律中，黑洞的面积不会随时间减小。从这一定理可以推出，如果两个黑洞并合，并合后黑洞的视界线面积“大于两个初始黑洞的面积之和”。霍金也指出，这一引力波信号也吻合黑洞“无毛定理”，即黑洞可以只用自转、质量及电荷这三个参数来描述。

要解释这第一个引力波信号为何与理论相符是个复杂的大工程。我们只需要知道，引力波的发现证明了数十年来毫无观测证据的理论，这就足够了。

我们刚刚听到了黑洞重生之际时空的“鸣音”

“这次的发现也为天文物理学家献上了一道谜题，”霍金说。“这两个黑洞中，每一个的质量都大于恒星引力坍缩形成的黑洞——那么这两个黑洞是如何具有如此大质量的？”

这个问题触及了围绕黑洞演化相关的最大的谜团之一。目前，天文学家仍无法解释黑洞的巨大质量从何而来。一方面，存在着大质量恒星演化为超新星后即刻形成的恒星型黑洞；另一方面，我们也有充分证据表明超大质量黑洞蛰伏在绝大部分星系中心。然而这二者之间却并无关联。

如果黑洞是通过并合与消耗恒星物质来生长的，就应该有各种规模的黑洞存在。然而中等质量的黑洞和数十倍太阳质量的黑洞却极为罕见，使得很多黑洞演化理论遭到质疑。

我们已经确认，此次探测到的引力波是由双黑洞并合引发的。两个分别是29倍和36倍太阳质量的黑洞碰撞并合为一，产生出一个非常清晰的引力波信号。尽管如此，正如霍金指出，这一质量的黑洞是如何形成的可以为黑洞的生长方式提供一些线索。

不过有一件事是毫无疑问的：这是我们有史以来第一次获得黑洞并合的直接证据，这也是构成黑洞演化理论的关键机制。这证明我们是在正确的道路上前进着。

文章来源：space.com

文章作者：Ian O’Neill

编译：未来论坛 商白

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