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2020年12月28日，應(yīng)我校邀請(qǐng)，國(guó)際著名數(shù)學(xué)家、菲爾茲獎(jiǎng)得主丘成桐先生訪問(wèn)我校并做客中國(guó)科大“大師論壇”，以“廣義相對(duì)論框架下黑洞的存在性”為題為全校師生做精彩報(bào)告。本次報(bào)告會(huì)在東區(qū)大禮堂舉行，校長(zhǎng)包信和院士出席會(huì)議，全校近兩千名師生參會(huì)。報(bào)告會(huì)由國(guó)際合作與交流部部長(zhǎng)瞿昆主持。

包信和致辭

講座開始前，包信和校長(zhǎng)對(duì)丘成桐先生再次到訪我校表示熱烈歡迎和衷心感謝，他表示“大師論壇”項(xiàng)目為我校學(xué)生提供了寶貴平臺(tái)，不僅能了解國(guó)際前沿科學(xué)知識(shí)，還能聆聽大師們的奮斗歷程。讓同學(xué)們仰望星空同時(shí)腳踏實(shí)地，既能學(xué)術(shù)精進(jìn)還能激發(fā)社會(huì)熱情。

2019年12月28日丘成桐先生曾做客“大師論壇”，帶來(lái)關(guān)于數(shù)學(xué)史的精彩報(bào)告，一年后的今天，丘先生又造訪我校為同學(xué)們帶來(lái)關(guān)于數(shù)學(xué)物理的精彩報(bào)告，包信和誠(chéng)摯的邀請(qǐng)丘先生成為“大師論壇”的?？停源嗣銊?lì)一代代莘莘學(xué)子，不斷攀登科學(xué)的高峰。最后，包信和校長(zhǎng)代表學(xué)校為丘成桐先生頒發(fā)了“大師論壇”紀(jì)念證書。

包信和為丘成桐頒發(fā)證書

報(bào)告會(huì)上，丘成桐先生首先介紹了從伽利略到牛頓時(shí)期引力理論的發(fā)展，繼而介紹了光速不變的實(shí)驗(yàn)證據(jù)下愛因斯坦和閔可夫斯基發(fā)展的狹義相對(duì)論以及引入等效原理后發(fā)展的廣義相對(duì)論，使用了幾何來(lái)刻畫時(shí)空和引力。他表達(dá)了對(duì)廣義相對(duì)論的興趣，包括他與Schoen證明了“孤立引力系統(tǒng)中總質(zhì)量為正”的猜想，并與物理學(xué)家和天文學(xué)家開始了密切的交流合作。

他闡述了使用微分幾何描述廣義相對(duì)論的基本概念，包括張量理論與愛因斯坦方程的推導(dǎo)思路，以及黑洞理論的發(fā)展。在對(duì)愛因斯坦方程球?qū)ΨQ解的討論中，出現(xiàn)了奇異點(diǎn)問(wèn)題，但物理學(xué)家認(rèn)為現(xiàn)實(shí)不存在嚴(yán)格球?qū)ΨQ解，因此也許可以避免此問(wèn)題，直到Penrose與Hawking提出和發(fā)展了閉俘獲面的概念，發(fā)現(xiàn)假如閉俘獲面存在，則奇異點(diǎn)無(wú)法消除，即黑洞存在。Penrose此項(xiàng)工作獲得了今年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。丘先生將閉俘獲面存在性問(wèn)題轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)于閉面的平均曲率的方程解的存在性問(wèn)題。他與Schoen在一定半徑內(nèi)質(zhì)量密度大這個(gè)情形構(gòu)造了閉俘獲面，從而證明了質(zhì)量的聚集形成黑洞，首次在廣義相對(duì)論的框架下證明了黑洞的存在，在此證明過(guò)程中使用的算子與量子引力產(chǎn)生了聯(lián)系。

丘成桐做學(xué)術(shù)報(bào)告

“與大師對(duì)話”互動(dòng)環(huán)節(jié)由數(shù)學(xué)學(xué)院胡森教授主持，現(xiàn)場(chǎng)師生就報(bào)告會(huì)學(xué)術(shù)主題、丘先生的科研經(jīng)歷等方面提出相關(guān)問(wèn)題，丘先生給予耐心解答，并做出指導(dǎo)，極大啟發(fā)和鼓舞了我校師生，現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)氣氛熱烈。

“與大師對(duì)話”互動(dòng)環(huán)節(jié)

丘成桐（Shing-Tung Yau），國(guó)際著名數(shù)學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院外籍院士，現(xiàn)任哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)系教授、物理系教授，清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心主任，北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院院長(zhǎng)。丘成桐證明了卡拉比猜想、正質(zhì)量猜想等，是幾何分析學(xué)科的奠基人，以他的名字命名的卡拉比-丘流形，是物理學(xué)中弦理論的基本概念，對(duì)微分幾何和數(shù)學(xué)物理的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。在1982年度榮獲最高數(shù)學(xué)獎(jiǎng)菲爾茲獎(jiǎng)，是第一位獲得這項(xiàng)被稱為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”的華人，也是繼陳省身后第二位獲得沃爾夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)的華人。

（國(guó)際合作與交流部、數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院）