摘要：是的，你没有看错。就在刚刚过去的9月10日，《物理评论快报》发表重磅研究，LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）国际合作组织宣布，迄今为止“史上最强”的引力波信号GW250114，如同宇宙中的一声呐喊，不仅带来了两个黑洞合二为一的宇宙奇观，更一锤定音，验证

宇宙深处传来的一声“巨响”，以前所未有的清晰度，证实了物理学巨擘史蒂芬·霍金50年前的伟大预言！

是的，你没有看错。就在刚刚过去的9月10日，《物理评论快报》发表重磅研究，LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）国际合作组织宣布，迄今为止“史上最强”的引力波信号GW250114，如同宇宙中的一声呐喊，不仅带来了两个黑洞合二为一的宇宙奇观，更一锤定音，验证了现代物理学的两大黑洞基础理论。

◆ 01 霍金预言成真，黑洞的“熵”只增不减

还记得霍金吗？这位坐在轮椅上探索宇宙的巨人，在1971年提出了一个惊人的理论：黑洞的事件视界面积永不减小。这，就是著名的“霍金面积定律”，又被称为黑洞力学第二定律。

这是什么意思？

简单来说，就是两个黑洞一旦合并，新生成的那个“超级黑洞”的表面积，一定会比原来两个黑洞的表面积加起来还要大。

这就像往咖啡里倒牛奶，你永远无法让它们再分开。黑洞的合并，是一条无法回头的单行道，混乱程度（也就是物理学上的“熵”）只增不减。

这个定律极其重要，因为它第一次将描述引力的广义相对论和描述热现象的热力学紧密联系起来，是通往“万物理论”的关键一步。但半个世纪以来，它始终只是一个天才的理论预言。

直到GW250114的到来。

这次的引力波信号异常清晰，信噪比高达80，而十年前那次开创历史的发现，信噪比仅为26。科学家们利用这个“高清”信号，以前所未有的精度测量了合并前后的黑洞。

结果令人震撼：两个黑洞的初始总面积约为24万平方公里（大约相当于英国的国土面积），而合并后的新黑洞面积暴增至约40万平方公里（接近瑞典的大小）。

宇宙用最响亮的声音，为霍金的理论完成了签名。

◆ 02 黑洞“无毛”，宇宙最纯粹的极简主义者

如果说霍金的定律揭示了黑洞的“宿命”，那么这次的发现还揭示了黑洞的“本性”。

长期以来，物理学家相信黑洞是宇宙中最简单的天体，遵循“无毛定理”——无论它吞噬了什么，最终都只剩下三个性质：质量、自旋和电荷。

对于不带电的天体黑洞，更是简单到只剩质量和自旋。这种由新西兰数学家罗伊·克尔在1963年描述的黑洞，被称为“克尔黑洞”。

一颗恒星的性质可能需要写满好几本书来描述，而一个比太阳重几百万倍的黑洞，却只需要两个数字。这，大概就是宇宙的终极“断舍离”了吧。

当黑洞合并后，新生的黑洞会像被敲响的大钟一样振动，发出被称为“铃振”（Ringdown）的引力波“声音”。克尔的理论精确预测了这口“钟”会发出哪些“音调”（准简正模）。

过去我们只能听到最响亮的那个基音。但GW250114的信号实在太完美了，科学家们首次从中清晰地分辨出了两种不同的音调——基频和它的第一个泛音。

而这两个音调的频率和衰减方式，与克尔黑洞的理论预测完美契合！

◆ 03 一声来自百亿光年外的“呐喊”

为什么这次的发现如此重要？一切都要归功于GW250114这个信号本身。

它来自于两个约32倍太阳质量的黑洞的暴力合并。伯明翰大学的科学家将其形容为“一声从悄悄话变成的呐喊”。

这声“呐喊”的背后，是人类科技十年来的飞跃。从2015年首次捕捉到引力波的“惊鸿一瞥”，到今天能听到如此清晰的“宇宙交响乐”，引力波探测器的灵敏度实现了质的飞跃。

这次的重大突破，不仅让我们对黑洞的理解进入了“精测时代”，更为探索宇宙最深层的奥秘打开了一扇全新的大门。爱因斯坦的理论再次经受住了最严苛的考验，而霍金的远见，在星辰大海的尽头，得到了最终的回响。

参考文献：

A. G. Abac et al. (LIGO Scientific, Virgo, and KAGRA Collaborations), "GW250114: Testing Hawking's Area Law and the Kerr Nature of Black Holes," Physical Review Letters 135, 111403 (2025). DOI: 10.1103/kw5g-d732. 4

来源：徐德文科学频道