1971'de Stephen Hawking, kara delik mekaniği hakkında bir dizi temel kavrayış ortaya koyan kara delik alanı teoremini önerdi.Teorem, bir kara deliğin olay ufkunun toplam alanının - ve bu konuda Evrendeki tüm kara deliklerin - asla azalmaması gerektiğini öngörür. Bu ifade, bir nesne içindeki entropinin veya düzensizlik derecesinin de asla azalmaması gerektiğini belirten termodinamiğin ikinci yasasının ilginç bir paraleliydi.İki teori arasındaki benzerlik, kara deliklerin termal, ısı yayan nesneler gibi davranabileceğini öne sürdü - kara deliklerin doğaları gereği hiçbir zaman enerjinin kaçmasına veya yayılmasına izin vermediği düşünüldüğünden, kafa karıştırıcı bir önerme.
Hawking, 1974'te iki fikri en sonunda kareleştirdi ve kara deliklerin kuantum etkileri hesaba katılırsa çok uzun zaman dilimlerinde entropiye sahip olabileceğini ve radyasyon yayabileceğini gösterdi. Bu fenomen Hawking radyasyonu olarak adlandırıldı ve kara delikler hakkındaki en temel ifşaatlardan biri olmaya devam ediyor.MIT Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü'nde fizikçi olan Dr. Maximiliano Isi, “Her şey Hawking'in kara deliklerdeki toplam ufuk alanının asla aşağı inmeyeceğini idrak etmesiyle başladı” dedi."Bölge yasası, 1970'lerde tüm bu içgörülerin üretildiği altın çağını kapsıyor."
Hawking ve diğerleri o zamandan beri alan teoreminin matematiksel olarak çalıştığını gösterdi, ancak LIGO'nun yerçekimi dalgalarını ilk tespitine kadar onu doğaya karşı kontrol etmenin bir yolu yoktu.Hawking, sonucu duyunca hemen LIGO kurucu ortağı Profesör Kip Thorne ile temasa geçti. Sorusu: Tespit, alan teoremini doğrulayabilir mi?O zamanlar, araştırmacılar, Hawking teoreminin varsaydığı gibi, nihai ufuk alanının azalmadığını belirlemek için birleşmeden önce ve sonra sinyal içindeki gerekli bilgileri seçme yeteneğine sahip değildi.Yeni çalışmada, Dr. Isi ve meslektaşları, 2015 yılında Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO) tarafından tespit edilen ilk yerçekimi dalgası sinyali olan GW150914'e daha yakından baktılar.
Sinyal, yerçekimi dalgaları olarak uzay-zaman boyunca dalgalanan büyük miktarda enerjiyle birlikte yeni bir kara delik oluşturan ilham verici iki kara deliğin bir ürünüydü.Hawking'in alan teoremi geçerliyse, yeni kara deliğin ufuk alanı, ana kara deliklerinin toplam ufuk alanından daha küçük olmamalıdır.Fizikçiler, kozmik çarpışmadan önce ve sonra GW150914'ten gelen sinyali yeniden analiz ettiler ve gerçekten de toplam olay ufkunun birleşmeden sonra azalmadığını buldular - bu sonucu %95 güvenle bildirdiler.Bulguları, matematiksel olarak kanıtlanmış ancak şimdiye kadar doğada hiç gözlemlenmemiş olan Hawking'in alan teoreminin ilk doğrudan gözlemsel doğrulamasını işaret ediyor.
Araştırmacılar şimdi Hawking teoremini daha fazla doğrulayıp doğrulamayacaklarını veya yeni, kanunları büken fiziğin bir işareti olup olmadıklarını görmek için gelecekteki yerçekimi dalgası sinyallerini test etmeyi planlıyorlar.Dr. Isi, "Farklı kompakt nesnelerden oluşan bir hayvanat bahçesi olması mümkündür ve bazıları Einstein ve Hawking yasalarını izleyen kara delikler iken, diğerleri biraz farklı canavarlar olabilir" dedi."Yani, bu testi bir kez yapıp bitmiş sayılmaz. Bunu bir kez yaparsın ve bu başlangıçtır."
