哈喽，大家好，杆哥这篇评论，主要来分析宇宙铁律遭挑战？两大黑洞相撞后面积缩水，量子引力露痕迹
1971 年霍金提出的面积定理，堪称黑洞物理学的 "铁律"—— 黑洞事件视界面积永远不会减少。
但麻省理工学院的最新研究，却让这个坚持了半个世纪的理论蒙上疑云。通过分析 LIGO 和 Virgo
探测器 2020 年 5 月 21 日记录的引力波信号，研究人员发现了反常现象。
这一发表在《物理评论快报》上的发现，可能要彻底改写我们对黑洞的认知。
反常信号：142 倍太阳质量黑洞面积 "缩水"
这次引发争议的是编号 GW190521 的引力波事件，源于两个巨型黑洞的碰撞。
其中一个黑洞质量约为太阳的 85 倍，另一个约 66 倍，合并后形成了 142 倍太阳质量的新黑洞。
按照霍金面积定理，新黑洞的事件视界面积应大于或等于原先两者之和，但实际测算却发现，新黑洞面积比预期小了大约百分之几。
这个看似微小的差异，足以在物理学界掀起轩然大波。
铁律的根基与隐忧
霍金面积定理的核心，是广义相对论与热力学第二定律的巧妙类比。
就像孤立系统的熵不会减少，黑洞的事件视界面积也只能增加或保持不变。后来霍金进一步证实，黑洞的熵与事件视界面积成正比，这让定理有了更坚实的理论支撑。
但霍金自己 1974 年的发现，却给这个定理埋下了隐患。他提出的霍金辐射理论指出，黑洞会缓慢辐射粒子，导致质量减少、面积缩小，这直接与面积定理相悖。
关键在于，面积定理基于经典广义相对论，而霍金辐射是量子效应的产物，这意味着两种理论在某些场景下会产生冲突。
信号解读的争议焦点
GW190521 事件的特殊之处，在于其涉及的黑洞质量极大，引力波信号极强，为精确测量提供了绝佳条件。
引力波信号分为旋进、合并、铃宕三个阶段，其中旋进阶段信号最长也最复杂，受黑洞自旋、轨道偏心率等多种参数影响。
研究团队发现，采用不同的波形模型和参数估计方法，会得出截然不同的结果。部分合理模型符合面积定理，另一些则出现面积减少的情况。
尽管此次观测的信号噪声比不低，但仍无法完全消除参数估计的不确定性，这也为争议留下了讨论空间。
量子引力的蛛丝马迹
研究团队坦言，目前无法排除统计波动或系统误差的可能，但这个百分之几的差异，已超出简单测量噪声能解释的范围。
如果这一现象属实，最可能的解释就是量子引力效应。在黑洞碰撞这种极端环境下，时空曲率达到极限，原本可以忽略的量子效应变得不可忽视。
一种可能是合并瞬间，事件视界附近的量子涨落修正了经典面积演化规律；另一种可能是量子效应赋予黑洞 "量子毛发"，影响了其宏观面积。
未来，升级后的 LIGO 探测器和下一代引力波天文台，将带来更精确的数据，有望解开这个宇宙谜题。
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