2025年度狄拉克獎(jiǎng)公布：他們利用黑洞探索引力的奧秘

北京時(shí)間8月8日，國(guó)際理論物理中心（ICTP）將2025年度狄拉克獎(jiǎng)授予了四位理論物理學(xué)家，以表彰“他們里程碑式的貢獻(xiàn)，對(duì)對(duì)幾代人以來廣義相對(duì)論研究產(chǎn)生了重大影響，他們的工作為我們理解引力奠定了概念和技術(shù)基礎(chǔ)，無論是在經(jīng)典層面還是量子層面。”

狄拉克獎(jiǎng)?wù)率窃?985年為紀(jì)念量子力學(xué)奠基人之一、英國(guó)理論物理學(xué)家保羅?狄拉克（Paul Dirac）而設(shè)立的年度性獎(jiǎng)項(xiàng)，是國(guó)際理論物理和數(shù)學(xué)物理領(lǐng)域的最高榮譽(yù)。該獎(jiǎng)?wù)虏皇谟柚Z貝爾獎(jiǎng)、費(fèi)爾茲獎(jiǎng)和沃爾夫獎(jiǎng)的獲得者，但狄拉克獎(jiǎng)?wù)芦@得者仍可被授予諾貝爾獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。8月8日是狄拉克的生日。因此，每年狄拉克獎(jiǎng)?wù)碌墨@獎(jiǎng)名單都定在這一天宣布。

狄拉克獎(jiǎng)?wù)略u(píng)委會(huì)認(rèn)為，他們是首批利用黑洞作為廣義相對(duì)論、量子引力和弦理論等創(chuàng)新理論試驗(yàn)場(chǎng)的科學(xué)家之一。使用三種不同的方法，卻有著一個(gè)共同的目標(biāo)：理解引力和時(shí)空的深層結(jié)構(gòu)。通過他們的研究，將長(zhǎng)期以來被認(rèn)為是抽象且難以觸及的物體——黑洞，轉(zhuǎn)化為探索宇宙奧秘的最有力工具之一。

獲獎(jiǎng)?wù)叩目茖W(xué)探索涵蓋了廣泛的領(lǐng)域，而他們對(duì)黑洞的興趣是他們共同的追求。長(zhǎng)期以來，黑洞一直被認(rèn)為是一個(gè)純粹的理論假設(shè)，如今，人們已知道它遍布我們的宇宙。黑洞以其強(qiáng)大的引力為特征，即使缺乏直接觀察的指導(dǎo)，有時(shí)也能通過純粹的理論探索，對(duì)物理世界產(chǎn)生非凡的洞見。今年獲獎(jiǎng)?wù)咴诮?jīng)典廣義相對(duì)論方面的數(shù)學(xué)工作，為天體物理學(xué)、黑洞物理學(xué)和引力波領(lǐng)域的眾多觀測(cè)提供了信息。同時(shí)，這些工作也為進(jìn)一步探索黑洞的量子層面，例如黑洞熱力學(xué)定律或全息照相術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

ICTP 主任阿蒂什·達(dá)博爾卡 (Atish Dabholkar) 表示：“我熱烈祝賀 2025 年狄拉克獎(jiǎng)?wù)芦@得者，他們的開創(chuàng)性工作涵蓋了經(jīng)典引力和量子引力的廣泛領(lǐng)域，極大地影響了包括我在內(nèi)的幾代物理學(xué)家。”他補(bǔ)充道：“狄拉克獎(jiǎng)?wù)率菍?duì)我們物理理論的力量和底層數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的豐富性的致敬，這些理論和結(jié)構(gòu)使我們能夠滿懷信心地探索未知領(lǐng)域，努力揭示自然界一致的物理定律。”

2025年狄拉克獎(jiǎng)?wù)芦@得者簡(jiǎn)介

• Gary Gibbons是英國(guó)劍橋大學(xué)物理學(xué)榮休教授，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，劍橋大學(xué)三一學(xué)院會(huì)員。在廣義相對(duì)論、量子引力和數(shù)學(xué)物理領(lǐng)域做出了奠基性貢獻(xiàn)。他與霍金合作的一項(xiàng)重要貢獻(xiàn)是發(fā)展了量子引力的歐幾里得路徑積分公式。這種方法基于幾何路徑積分的半經(jīng)典近似，帶來了許多基礎(chǔ)性洞見，至今仍是不可或缺的工具。例如，它促成了對(duì)引力瞬子的研究，并顯著增進(jìn)了我們對(duì)黑洞和宇宙視界熱力學(xué)性質(zhì)的理解。這項(xiàng)工作的一個(gè)技術(shù)分支是引入了吉本斯-霍金-約克邊界項(xiàng)，該項(xiàng)對(duì)于在邊界流形上建立愛因斯坦-希爾伯特作用的明確變分原理至關(guān)重要。他在高維黑洞和超對(duì)稱解方面的開創(chuàng)性工作為弦理論和全息術(shù)的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。

• Gary Horowitz 是加州大學(xué)圣巴巴拉分校教授，理論物理學(xué)家，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士和美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士。他在將弦理論轉(zhuǎn)化為描述時(shí)空幾何的框架方面發(fā)揮了核心作用。1984年，他與坎德拉斯、斯特羅明格和威滕合作研究卡拉比-丘緊化，這是一項(xiàng)奠基性貢獻(xiàn)，開辟了從十維超弦理論到具有 =1超對(duì)稱性的四維物理的第一條現(xiàn)實(shí)路徑。這一突破也標(biāo)志著弦理論開始全面介入幾何和引力的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。他與斯特羅明格合作研究黑膜，建立了D膜的引力詮釋，為AdS/CFT對(duì)偶鋪平了道路。后來，他與哈特諾爾和赫爾佐格合作建立了超導(dǎo)全息模型，幫助確立了“AdS/CMT對(duì)偶”作為一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。

• Roy Kerr 是新西蘭數(shù)學(xué)家，新西蘭坎特伯雷大學(xué)榮休教授。他最重要的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了描述旋轉(zhuǎn)黑洞的愛因斯坦方程的精確解，無疑是廣義相對(duì)論的偉大進(jìn)步之一。1963年提出的克爾度規(guī)將史瓦西解推廣到物理上相關(guān)的旋轉(zhuǎn)黑洞情形。自此以后，它成為了引力理論和現(xiàn)代天體物理學(xué)的基石。克爾解對(duì)引力的經(jīng)典和量子方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)而持久的影響。它揭示了一系列新的現(xiàn)象，例如參考系拖拽、能級(jí)區(qū)和超輻射，這些現(xiàn)象對(duì)理論和觀測(cè)的發(fā)展都至關(guān)重要。該度規(guī)鞏固了我們目前對(duì)天體物理黑洞的理解，并構(gòu)成了解釋LIGO/Virgo/KAGRA合作觀測(cè)到的黑洞合并以及事件視界望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像的基礎(chǔ)。此外，該解還為數(shù)十年來關(guān)于黑洞的獨(dú)特性、穩(wěn)定性甚至熱力學(xué)的研究提供了參考。例如，克爾解在巴丁、卡特和霍金發(fā)現(xiàn)黑洞力學(xué)四大定律中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

• Robert Wald 是美國(guó)理論物理學(xué)家，芝加哥大學(xué)教授。他對(duì)引力理論的形式結(jié)構(gòu)做出了一系列奠基性貢獻(xiàn)，以其數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性和物理重要性而著稱。他最重要的成果之一是在廣義微分同胚不變引力理論中提出了視界熵的概念。在他的學(xué)生艾耶爾的進(jìn)一步發(fā)展下，這一形式將視界熵表示為與微分同胚不變性相關(guān)的諾特荷。它不僅對(duì)我們現(xiàn)代理解黑洞熱力學(xué)至關(guān)重要，也為將全息糾纏熵?cái)U(kuò)展到廣義引力理論及其應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。他在經(jīng)典廣義相對(duì)論中的其他貢獻(xiàn)包括對(duì)黑洞穩(wěn)定性、能量定理和宇宙審查制度的研究。他在彎曲時(shí)空中提出的量子場(chǎng)論公式，為理解霍金輻射、盎魯效應(yīng)以及彎曲背景中應(yīng)力能量張量的重正化等現(xiàn)象提供了概念和技術(shù)框架。
  

參考來源：

https://www.ictp.it/news/2025/8/2025-ictp-dirac-medal-goes-gravity-explorers