2020年12月28日，应我校邀请，国际著名数学家、菲尔兹奖得主丘成桐先生访问我校并做客中国科大“大师论坛”，以“广义相对论框架下黑洞的存在性”为题为全校师生做精彩报告。本次报告会在东区大礼堂举行，校长包信和院士出席会议，全校近两千名师生参会。报告会由国际合作与交流部部长瞿昆主持。
包信和致辞
讲座开始前，包信和校长对丘成桐先生再次到访我校表示热烈欢迎和衷心感谢，他表示“大师论坛”项目为我校学生提供了宝贵平台，不仅能了解国际前沿科学知识，还能聆听大师们的奋斗历程。让同学们仰望星空同时脚踏实地，既能学术精进还能激发社会热情。
2019年12月28日丘成桐先生曾做客“大师论坛”，带来关于数学史的精彩报告，一年后的今天，丘先生又造访我校为同学们带来关于数学物理的精彩报告，包信和诚挚的邀请丘先生成为“大师论坛”的常客，以此勉励一代代莘莘学子，不断攀登科学的高峰。最后，包信和校长代表学校为丘成桐先生颁发了“大师论坛”纪念证书。
包信和为丘成桐颁发证书
报告会上，丘成桐先生首先介绍了从伽利略到牛顿时期引力理论的发展，继而介绍了光速不变的实验证据下爱因斯坦和闵可夫斯基发展的狭义相对论以及引入等效原理后发展的广义相对论，使用了几何来刻画时空和引力。他表达了对广义相对论的兴趣，包括他与Schoen证明了“孤立引力系统中总质量为正”的猜想，并与物理学家和天文学家开始了密切的交流合作。
他阐述了使用微分几何描述广义相对论的基本概念，包括张量理论与爱因斯坦方程的推导思路，以及黑洞理论的发展。在对爱因斯坦方程球对称解的讨论中，出现了奇异点问题，但物理学家认为现实不存在严格球对称解，因此也许可以避免此问题，直到Penrose与Hawking提出和发展了闭俘获面的概念，发现假如闭俘获面存在，则奇异点无法消除，即黑洞存在。Penrose此项工作获得了今年诺贝尔物理学奖。丘先生将闭俘获面存在性问题转换成一个关于闭面的平均曲率的方程解的存在性问题。他与Schoen在一定半径内质量密度大这个情形构造了闭俘获面，从而证明了质量的聚集形成黑洞，首次在广义相对论的框架下证明了黑洞的存在，在此证明过程中使用的算子与量子引力产生了联系。
丘成桐做学术报告
“与大师对话”互动环节由数学学院胡森教授主持，现场师生就报告会学术主题、丘先生的科研经历等方面提出相关问题，丘先生给予耐心解答，并做出指导，极大启发和鼓舞了我校师生，现场互动气氛热烈。
“与大师对话”互动环节
丘成桐（Shing-Tung Yau），国际著名数学家，中国科学院外籍院士，现任哈佛大学数学系教授、物理系教授，清华大学丘成桐数学科学中心主任，北京雁栖湖应用数学研究院院长。丘成桐证明了卡拉比猜想、正质量猜想等，是几何分析学科的奠基人，以他的名字命名的卡拉比-丘流形，是物理学中弦理论的基本概念，对微分几何和数学物理的发展做出了重要贡献。在1982年度荣获最高数学奖菲尔兹奖，是第一位获得这项被称为“数学界的诺贝尔奖”的华人，也是继陈省身后第二位获得沃尔夫数学奖的华人。
（国际合作与交流部、数学科学学院）
