科学家宣布，2025年1月14日探测到的引力波信号GW250114代表了有史以来记录到的最清晰的黑洞碰撞观测，为阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论提供了前所未有的确认。这些发现于2026年1月29日发表在《物理评论快报》上，标志着引力波天文学的一个重要里程碑，因为研究人员首次以高置信度从这次宇宙碰撞中提取了多个振动音调。
该信号达到了约77至80的显著信噪比，远超引力波GW230814创下的42的先前记录。该事件涉及两个距离地球约13亿光年的黑洞，每个黑洞的质量都是太阳的30至40倍。碰撞和随后的合并在时空中产生涟漪，这些涟漪穿越宇宙后到达美国的激光干涉引力波天文台探测器。
研究人员首次能够在衰荡阶段自信地识别出两种不同的引力波模式，即新形成的黑洞稳定到最终状态的时刻。这些模式的功能类似于钟被敲击时产生的特征声音，具有略微相似的频率但不同的衰减率。团队还对第三个振动音调设定了限制。据物理学家基夫·米特曼表示，测量单一音调使科学家能够计算最终黑洞的质量和自旋，而检测到两个或更多音调则可以进行多次独立验证检查。
这一发现为斯蒂芬·霍金1971年的面积定理提供了实验确认，该定理指出黑洞的事件视界永远不会缩小。分析以4.1西格玛的统计显著性水平确定了旋转黑洞克尔解的第一泛音。该研究由LIGO科学合作组织与意大利的Virgo合作组织和日本的KAGRA合作组织合作进行，代表了探索引力基本性质的协调国际努力。
虽然GW250114信号的行为与广义相对论的预测完全一致，但研究人员相信未来的引力波观测可能会揭示偏差，这可能为物理学中长期存在的谜团提供线索。广义相对论无法解释暗能量和暗物质等现象，当科学家试图将其与量子力学调和时，该理论也会失效。物理学家希望更精确的引力波测量最终将揭示量子引力的特征，有可能弥合爱因斯坦对时空的经典描述与支配亚原子粒子的量子世界之间的差距。这一发现引起了科学界的广泛关注。
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