柏林洪堡大学和伦敦玛丽女王大学的最新研究在模拟黑洞和中子星碰撞方面取得了新的精度水平。这一突破显著提高了我们理解引力波的能力。
该团队利用量子场论的先进技术，计算了散射角、辐射能量和反冲等可观测量的第五后闵可夫斯基 (5PM) 阶。这项研究的一个令人惊讶的结果是，在辐射能量和反冲的背景下，出现了 Calabi-Yau 三重周期，这种几何结构通常与弦理论和代数几何相关。这些数学结构现在证明了在描述真实天体物理现象方面的相关性。
随着 LIGO 等引力波天文台灵敏度的提高，以及 LISA 等下一代探测器的出现，对高度精确的理论模型的需求日益增长。伦敦玛丽女王大学的 Gustav Mogull 博士表示，通过引力研究黑洞相互作用和散射所需的数学和计算精度是巨大的。柏林洪堡大学的博士候选人 Benjamin Sauer 指出，Calabi-Yau 几何的出现增强了我们对数学和物理之间相互作用的理解，并将改进用于解释引力波天文学观测数据的模型。该研究于 2025 年 5 月 14 日发表在《自然》杂志上。