霍金是對的！科學家「聽到」黑洞合併的聲音證實黑洞面積定理

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自由時報 2025/09/11 16:22 李欣潔／核稿編輯

霍金提出「黑洞面積定理」，指稱黑洞的事件視界表面面積永不會減少，兩個黑洞合併後的表面面積不會小於原先兩個表面面積之和，這理論後來被命名為「黑洞熱力學第二定律」。（路透）
已故英國知名物理學家霍金（Stephen Hawking）在1971年提出「黑洞面積定理」，指稱黑洞的事件視界表面面積永不會減少，兩個黑洞合併後的表面面積不會小於原先兩個表面面積之和，這理論後來被命名為「黑洞熱力學第二定律」，美國「雷射干涉儀重力波天文台」（LIGO）最新觀測證實，霍金理論是對的。

據《生活科學》（LiveScience）網站報導，《物理評論快報》（Physical Review Letters）10日刊登一篇最新研究，科學家利用重力波探測器「聽到」到兩個黑洞在合併成一個巨大的實體時變大的聲音，透過檢查黑洞合併時發射的引力波的音高和持續時間來推斷黑洞的情況，因為黑洞的大小和形狀會影響這些重力波，就像樂器的大小和形狀會影響其發出的聲音一樣。

新偵測到的事件稱為「GW250114」，在合併後，隨著新黑洞平靜下來，時空中產生了「響聲」，使研究人員能夠確認，剩下的黑洞的表面積比合併形成它的兩個黑洞的表面積更大。

合併前，兩個黑洞的總表面積約為9萬3700平方英里（24萬3000平方公里），合併後新形成的單一黑洞的表面積約為15萬4500平方英里（40萬平方公里），新合併的黑洞比其各部分的總和還要大，為著名物理學家史蒂芬霍金在半個多世紀前提出的理論提供了迄今為止最好的證據。

這並非LIGO首次檢驗霍金的理論；2021年的一次觀測曾初步證實了他的預測。而這次新的觀測結果「以更高的精度證實了先前的結果」。