图片来源：Aurore Simonnet (SSU/EdEon)/LVK/URI
科技日报北京 9 月 11 日电 （记者刘霞）一个国际科研团队在 10 日出版的《物理评论快报》杂志上发表论文称，他们借助美国激光干涉仪引力波天文台（LIGO）探测到双黑洞剧烈碰撞产生的引力波信号，以高达 99.999% 的置信度，验证了斯蒂芬·霍金于 1971 年提出的黑洞面积定理。这一成果为量子引力理论的研究奠定了重要基础。
黑洞面积定理指出，合并后新生黑洞的事件视界（即连光也无法逃脱的边界）总面积，不小于原先两个黑洞事件视界面积之和。
黑洞合并时会剧烈扭曲时空，产生被称为“时空涟漪”的引力波。2015 年，LIGO 首次直接探测到双黑洞合并产生的引力波。此后，LIGO 与室女座引力波探测器（Virgo）、神冈引力波探测器（KAGRA）联合组成 LVK 合作组，持续开展观测。
升级后的 LIGO 探测器灵敏度已达到 2015 年时的三倍，能够以更高精度捕捉更多黑洞碰撞事件，包括本次研究关注的 GW250114。据测算，GW250114 源自约 13 亿光年外、两个质量可能为太阳 32 倍左右的黑洞的碰撞。合并前后，事件视界总面积分别为 24 万平方公里和 40 万平方公里。
LVK 团队成员表示，GW250114 是迄今探测到的“最响亮”的引力波事件，如同“耳语变呐喊”，使他们有机会清晰验证霍金的预言。
团队成员、英国朴次茅斯大学引力波专家劳拉·努塔尔解释道，黑洞碰撞产生的引力波类似钟声的泛音。以往这些“泛音”消散太快，难以捕捉并用于计算视界面积。2021 年曾有研究以 95% 的置信度支持该定理，而本次结果将置信度大幅提升至 99.999%。
研究团队指出，最新发现为构建融合广义相对论与量子力学的量子引力理论铺平了道路。随着 LIGO 等探测器继续升级以及更多天文台投入运行，人类对黑洞物理的认知将进一步深化。
此外，借助 GW250114 的数据，科学家也证实了数学家罗伊·克尔于 20 世纪 60 年代提出的描述黑洞的方程：即只需质量和自旋两个参数，就可完全确定一个黑洞。具有相同质量和自旋的黑洞，在数学上是完全相同的。如今，这一预言也获得了观测支持。
链接：Black hole collision confirms decades-old predictions by Einstein and Hawking
