文 |有风

各人引力波探伤器短暂集体"报警"，LIGO的激光插手仪晃了晃，Virgo的传感器跳了跳，KAGRA的低温镜片颤了颤，一个代号GW250114的信号，像颗石子投进了物理学的湖面。

自后科学家们才响应过来，这哪是什么石子，分明是块陨石，胜利砸穿了半个世纪的表面迷雾。

要说这信号多迫切？这样说吧，霍金老爷子1971年建议的"黑洞面积定理"，终于在这一刻有了铁证。

爱因斯坦场方程的克尔解，也在这组数据里找到了实确切在的对应。

这事儿，得从十年前提及。

2015年9月14日，东说念主类第一次捕捉到引力波信号GW150914。

其时通盘科学界跟过年似的，激光插手仪的臂长变化比质子直径还小，果然真被测出来了。

但那会儿的探伤器就像旧式收音机，信号"沙沙"的，能听出是个"声息"，但思划分歌词？难。

十年昔时，探伤器早就不是当年的"老爷车"了。

现时的LIGO用上了量子压缩光技巧，浅易说便是给探伤器"戴"了副降噪耳机，把量子涨落的噪音压下去一泰半。

反射镜镀膜也换了新配方，激光在上头弹一万次，能量赔本比之前少了三成。

马克西米利亚诺·伊西团队对着数据熬了三个彻夜，终末拍着桌子说，"此次的信号，昭彰得像濒临面聊天。"

从"迂缓相片"到"高清视频"，引力波探伤器的十年进化

2015年的GW150914，科学家们只可轻便算出两个黑洞归拢前的质料，至于归拢后黑洞转得多快、形势规不规整？只可猜。

那会儿的探伤器灵巧度，就像用座机拍月亮，能看见个圆的，但环形山？思齐别思。

现时不不异了，量子压缩光技巧可不是闹着玩的。

你知说念光有波粒二象性吧？量子压缩便是"按住"粒子性的"躁动"，让波动性更褂讪。

打个譬如，以前测引力波像在蹦迪现场听东说念主语言，现时是在适意的藏书楼里听东说念主念稿子。

反射镜镀膜也升级了，用的是掺了钕的二氧化硅，激光在上头反射，能量损耗比十年前低了快一半。

马克西米利亚诺·伊西在发布会上举了个例子，"十年前咱们测GW150914，信号信噪比偶然24，现时GW250114到了48，相当于把音量调大了一倍，噪音还少了一半。"

你还别说，就这一倍的擢升，让科学家能看清的细节多了去了。

归拢后黑洞的"铃振"，便是黑洞归拢时像铃铛不异发出的时空摇荡，以前只可听见个"叮"，现时连余音的轰动感齐能描出来。

各人相助也帮了大忙，以前LIGO单打独斗，现时LIGO、Virgo、KAGRA三门户据及时互通。

就像三个不同位置的麦克风同期灌音，哪个标的来的信号，信号里有什么细节，一比对就皎白皙白。

GW250114信号便是三家探伤器同期捕捉到的，数据交叉考据，思出错齐难。

霍金的"面积赌局"，GW250114终给出谜底

1971年，霍金在剑桥大学的办公室里写下了黑洞面积定理。

偶然理由是，黑洞的名义积，只会变大，不会变小，就像你往气球里吹气，气球只会越来越饱读。

其时许多物理学家不信，霍金还跟东说念主打赌，赌约是一册《时空人道》。

着力四十多年昔时，霍金死一火了，赌约还没竣事。

你还别说，这事儿真不是第一次尝试。

2021年就有个黑洞归拢信号GW200115，科学家思拿它考据面积定理。

但那会儿探伤器灵巧度不够，归拢前两个黑洞的名义积算不准，归拢后也算不准，舛误大得能塞进去一个太阳质料。

终末只可不明晰之，霍金的赌约仍是悬着。

GW250114一来，情况澈底变了。

此次两个黑洞质料不算终点大，一个30倍太阳质料，一个25倍，归拢后酿成53倍。

你可能会问，30+25不是55吗？少的2倍去哪了？

酿成引力波放射出去了，就像两滴水会通时溅出来的水珠。

枢纽是名义积，归拢前两个黑洞名义积加起来是1.2万泛泛千米，归拢后新黑洞名义积是1.8万泛泛千米。

1.8万大于1.2万，霍金说的"面积不减"，实锤了。

麻省理工学院的陈雁北老师在采访里说，"以前咱们总说霍金的表面漂亮，但漂亮不代表对。现时有了实测数据，这才算把表面钉在了地上。"

这事儿最让东说念主叹气的是，霍金当年用数学推导出来的论断，半个世纪后真被东说念主类用仪器测到了。

科学有时辰便是这样简略，一个东说念主的笔尖，能料思天地深处的真相。

黑洞归拢完不算完，科学家还盯着它"晃悠"了半天。

按爱因斯坦的表面，旋转的黑洞应该适应克尔度规，便是1960年代罗伊·克尔解出来的阿谁时空方程。

浅易说，旋转黑洞只消三个参数，质料、自旋、电荷，多一个参数齐不能，这便是"无毛定理"。

思考据这个，就得看黑洞归拢后的"铃振"。

铃振其实是黑洞褂讪下来的进程，就像敲钟，钟被敲响后会振动，振动频率和衰延缓度由钟的材质、形势决定。

黑洞归拢后也会"振动"，频率和衰延缓度由它的质料、自旋决定。

GW250114信号里，科学家测到了三个"泛音"，便是铃振的不同频率因素，跟克尔度规算出来的着力比对，舛误不到5%。

这意味着什么？意味着那些说"黑洞可能是玻色子星""可能有虫洞"的猜思，基本不错歇菜了。

玻色子星的铃振频率比这低得多，虫洞的衰延缓度也不不异。

伊西团队在论文里写，"GW250114信号告诉咱们，天地里的黑洞，便是爱因斯坦和克尔说的那样，不丰不杀，刚好三个参数。"

现时科学家们又盯上了下一代探伤器，预备给反射镜装低温冷却系统，把温度降到零下270度，让分子热通顺的干豫再小少许。

量子压缩光技巧也要升级，不光压缩一个标的，要把扫数标的的量子噪声齐压下去。

有科学家开打趣说，"等这些技巧用上，说不定能测到黑洞归拢时'哼'的小曲儿。"

GW250114信号就像一把钥匙，怒放了两扇门，一扇通向霍金的天地，一扇通向爱因斯坦的时空。

它告诉咱们，东说念主类的仪器越来越灵，能摸到天地的脉搏了，也告诉咱们，那些写在纸上的物理公式，确凿能面貌天地的初始规矩。

改日会若何样？不好说。

但不错详情的是，引力波探伤器会越来越灵巧，咱们能"听"到的天地故事会越来越多。

说不定哪天，就能测到霍金放射的陈迹，或者找到爱因斯坦方程在顶点条目下的"小缺欠"。

科学嘛，未便是一步一步，把未知酿成已知的进程？GW250114，便是这路上一块挺迫切的里程碑。