摘要：但在数学上，复杂得可怕。这次，一个由柏林洪堡大学和伦敦玛丽女王大学牵头的国际团队，给出了一项史无前例的高精度模型——第五阶后闵可夫斯基（5PM）近似。

黑洞散射，简单吗？概念上简单：两个黑洞相遇，绕行，交错，甚至直接碰撞。

但在数学上，复杂得可怕。这次，一个由柏林洪堡大学和伦敦玛丽女王大学牵头的国际团队，给出了一项史无前例的高精度模型——第五阶后闵可夫斯基（5PM）近似。

这是理论物理的计算巅峰。

他们不仅计算了黑洞散射角度、辐射能量和反冲速度，甚至还意外地发现了卡拉比-丘三维结构。

这些几何结构本属于弦理论和代数几何。过去，它们只是数学中的“抽象玩物”。

现在，它们出现在黑洞相互作用的能量和反冲计算中，真实而具体。这不仅是数学进入了天文学领域，而是天文学开始依赖数学中的深层结构。

高精度的必要性毋庸置疑。黑洞和中子星的碰撞会产生引力波，而引力波观测站（如LIGO和未来的LISA）要求最精确的模板。

这些模板不是拍脑袋写的，而是通过如这次的高阶理论推导而来。团队使用的5PM方法，将传统的引力波计算推向了新高度。而他们的秘密武器，是量子场论中的新技术。这是经典天体物理和量子物理的结合。

但这还不够。这个项目耗费了超过30万核小时的高性能计算资源，在柏林的Zuse研究所完成。这就是现代物理计算的规模：没有超级计算机，什么也做不了。“计算资源的快速获取是我们成功的关键。”博士生Mathias Driesse这样说。

而更重要的是，这种精度不仅适用于黑洞，还涵盖了椭圆轨道系统中的高速度散射事件。这是一个关键突破，因为大部分引力波信号正是来自这类系统。传统的“缓慢黑洞”假设已无法应对这些高能事件。

最终，这不仅是天文学的突破。卡拉比-丘结构的出现，表明了数学中的“纯理论”竟然能够描述宇宙中最剧烈的事件。这让人重新思考，数学究竟是人类的发明，还是宇宙的语言。这也是团队成员Jakobsen的感慨：“这些几何结构，不再是纯数学，它们是自然的一部分。”

未来，团队将继续探索更高阶的近似计算，并将这些结果直接应用于引力波模板中。

来源：老胡科学一点号