科学家利用引力波首次探测到黑洞事件视界的物理效应，验证了广义相对论对该处引力行为的预言。
科学家利用引力波首次探测到黑洞事件视界的物理效应，验证了广义相对论对该处引力行为的预言。
正文：很久以前，在一个遥远的星系, 大致在狮子座方向, 两个黑洞撞击并合并了。大约13亿年后，在2025年1月14日，位于路易斯安那州和华盛顿州的激光干涉引力波天文台(LIGO)的探测器中出现了一个微小脉冲。
这个脉冲标志着一阵引力波, 宇宙结构中的涟漪, 抵达地球，这些波是在黑洞碰撞时发出的。在6月24日发表于《自然》的一篇论文中，由加拿大安大略省圆周理论物理研究所的马思正领导的团队报告称，他们利用这些引力波窥见了自然中最奇特的现象之一：围绕黑洞的"事件视界"。
事件视界标记了一个界限, 越过此线后，引力如此剧烈地扭曲时空，以至于没有任何东西(包括光)能够逃逸。越过视界的物体将与宇宙其余部分隔绝，所有可能的路径都通向黑洞中心。事件视界不可见，但当黑洞吞噬炽热发光气体时，其效应通常能被观察到。
根据爱因斯坦的广义相对论，物理学家对视界的工作原理了解得相当深入。但物理学既是理论科学也是经验科学。马博士认为，引力波或许提供了一种验证爱因斯坦理论在黑洞边界处是否与真实情况相符的方法。
广义相对论预测，当两个黑洞碰撞合并时，新黑洞事件视界的性质应该会被刻印在释放的引力波上。为检验这一点，马博士与LIGO的物理学家合作，他们习惯于解读探测器中的复杂信号。他们集中研究了去年探测到的那个信号, 这是迄今为止探测到的最清晰的双黑洞合并波形。果然，他们成功解读了信号中对应的部分，而且与理论预测完全吻合。
团队的新技术为事件视界外奇异的环境提供了前所未有的视角。在这里，光在尝试爬出黑洞强大引力场时会失去能量，使接近视界的物体对观测者来说变得越来越红。当黑洞旋转时，它拖拽着周围的时空结构一起转动，扭曲距离和时间的流逝。这两种效应的物理学都被捕获在引力波的隆隆声中，让物理学家得以在引力最极端的条件下进行探测。
或者说是几乎最极端。隐藏在事件视界之后，黑洞中心是一个更奇异的区域：奇点。在那里引力场如此强烈，以至于爱因斯坦理论开始给出荒谬的结果。大多数物理学家将此视为某种新的、更基础的理论有待发现的线索, 很可能是一种将引力与量子力学结合的理论，而这正是物理学家几十年来一直未能攻克的难题。
事件视界是宇宙允许物理学家最接近奇点的地方。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的物理学家Nicolas Yunes表示，正因如此事件视界"从理解量子力学与广义相对论不相容性的角度来说非常有趣"。他希望"量子引力效应的低语"可能就在视界附近徘徊。如今，这或许可以检验了。
原文：https://www.economist.com/science-and-technology/2026/07/01/scientists-can-now-study-the-event-horizons-of-black-holes