2015年9月14日|仅仅1项发现，就验证了爱因斯坦100年前预言，和霍金50年前的理论 2015年9月14日

2015年9月14日，是天文学历史上一个重要的日子。这一天，天文学家们取得了一项重要的发现，这个发现验证了爱因斯坦在一百年前提出的预言，那就是引力波。其名称为GW150914 。
令人惊喜的是，这次发现不仅仅验证了爱因斯坦百年前的预言，甚至在最近，还验证了另一位著名物理学家在50年前的预言，那就是霍金的面积定理。
【2015年9月14日|仅仅1项发现，就验证了爱因斯坦100年前预言，和霍金50年前的理论】一次发现，验证了两个科学家的预言，厉害了。

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所谓的面积定理，是霍金在整整50年前，也就是1971年时提出的理论。它描述的，是黑洞的事件视界。黑洞的引力，取决于它的质量。质量越大的黑洞，就能够吞噬更远的物质，甚至是光线。对于一个黑洞来说，所有途经某些区域的光都会被吞噬的范围，就是黑洞的事件视界。
面积定理指出：一个黑洞的事件视界的表面积只能增加，而不会减小。这个理论并不是很难理解，因为事件视界的半径与黑洞质量是相关的，黑洞的质量会通过吞噬而不断增加，事件视界自然也就会越来越大。

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这个定理，听起来有点类似于热力学第二定律。后者可以表述为：描述一个系统混乱程度的物理量——熵在自发条件下只会增加，而不会减少。也就是说，在没有外界能量输入的情况下，一个封闭系统内只会越来越混乱。实际上，对于黑洞来说，也的确有熵的概念，而且也是与事件视界的表面积成正比的。
从数学的角度来分析，这样的理论也算是顺理成章了。但是，对于天文学家来说，想要通过实际的观测来证明，难度就非常大了。黑洞的事件视界隐藏在宇宙空间中，不会释放出任何的光，这让我们根本无法直接探测。
引力波的出现，解决了这个难题。

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1916年，在提出广义相对论的第二年，爱因斯坦预言了引力波的存在。直到整整100年后的2016年，科学家们宣布了在2015年9月14日正式观测到了宇宙中的引力波GW150914 ，验证了爱因斯坦的预言。
根据爱因斯坦的理论，大质量天体会拖曳周围的空间。当两个大质量天体碰撞时，就会掀起时空的涟漪，跨越几十甚至一百亿光年的距离，被我们观测到。
这样的观测的确可行，但难度非常巨大，所以在预言被提出的一百年后，科学家才通过先进的引力波探测实验激光干涉引力波天文台（LIGO）以及室女座干涉仪（Virgo），在人类历史上首次捕获了来自于两个黑洞碰撞所产生的引力波。对于“漆黑”的黑洞来说，引力波是探测并了解它们的最有效手段。

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GW150914的发现对人类来说，具有里程碑式的意义，打开了探测黑洞以及其他致密星的新大门。而它带给我们的惊喜，还不止如此。
2019年的时候，麻省理工学院卡夫里天体物理学和空间研究所的天体物理学家MaximilianoIsi和他的同事们对引力波的分析方法进行了研究。经过坚持不懈的努力，他们终于找到了一种分析手段，能够通过引力波计算出黑洞的质量和自转等属性。
从原始的两个黑洞，到并合之后形成的新黑洞，他们都可以通过质量和自转计算出它们的事件视界，这就是验证霍金的面积定理的最佳方法。如果这个理论是正确的，那么两个原始黑洞的面积之和应该小于新的黑洞。