《自然》封面故事：高精度黑洞散射中出现Calabi-Yau流形 ︱2025年5月15日刊

封面图片：Mathias Driesse/Humboldt University Berlin.

封面故事

高精度黑洞散射中出现Calabi-Yau流形

广义相对论认为，两个大质量天体（如黑洞或中子星）互相经过时，引力的相互作用会改变其轨迹，因此发出引力波——如封面两个黑洞所示。尽管双星并合产生的引力波现在可以通过专门天文台常规探测，但此类相互作用的结果一直很难准确预测。为解决这一问题，在本期《自然》中，Jan Plefka和同事以高精度预测了双黑洞相互散射时会发生什么。基于摄动理论，他们通过将这个问题转化成在超级计算机上求解线性方程，计算了数百万个高维积分。团队发现，他们的解中出现了名为卡拉比-丘（Calabi-Yau）流形的数学结构，但在较简单的近似值中没有出现。这些几何结构有助于描述引力波散射中释放的能量，并建立广义相对论和几何学之间的联系。

《自然》论文：Emergence of Calabi–Yau manifolds in high-precision black-hole scattering