我校吴双清教授发现的黑洞精确解被美国著名物理学家命名为

我校吴双清教授发现的黑洞精确解被美国著名物理学家命名为“吴黑

洞”（Wu black hole）

在近百年之前，爱因斯坦建立起广义相对论并用它成功地解释了用牛顿万有引力理论不能解释的水星近日点进动疑难问题。然而，由于引力场方程是一套非常复杂的高度非线性的耦合系统，在没有发展出合适的解生成技术之前，求解爱因斯坦场方程在很大程度上取决于对度规形式所作出的假设。因此，寻找其精确解特别是转动带电的黑洞解极其困难。直到1963年，新西兰数学家R.P. Kerr才得到了首个在天体物理上有实际应用意义的四维转动不带电的Kerr黑洞解，该解利用了Kerr-Schild度规假设，即平直背景时空加上一个与沿类光方向传播的测地矢量有关的线性微扰项。1986年，R.C. Myers和M.J. Perry利用Kerr-Schild方案给出了Kerr黑洞在高维不带电情形下的推广。1999年，英国剑桥大学著名理论物理学家S.W. Hawking教授及其合作者给出了五维Myers-Perry黑洞在含有宇宙学常数情况下的推广。本世纪之初，G.W. Gibbons等人[G.W. Gibbons, H. Lü, D.N. Page, C.N. Pope, Physical Review Letters 93 (2004) 171102]将Kerr-Schild形式中的平直背景时空换为纯de Sitter时空得到了四维Kerr-de Sitter时空在任意维(D>3)的推广。

由于诸多方面的原因，高维转动的黑洞解特别是转动带电的超引力黑洞精确解在过去的十余年之中引起了人们极大的关注。在超引力理论中，黑洞一般可以携带多个电荷。1996年，M. Cvetič和D. Youm利用解生成技术得到了五维具有三个电荷和两个转动参数但不含有宇宙学常数的超引力黑洞精确解——这是五维Myers-Perry电中性黑洞解的带电推广。然而，要把Hawking等人的五维黑洞解加上电荷或者说在Cvetič-Youm带电黑洞解中引入宇宙学常数特别困难。这是因为在规范超引力理论中宇宙学常数的引入破缺了理论的一些对称性，使得人们无法利用已有的解生成方法从已知解得到新的黑洞解。2005年，钟志伟等人[Z.W. Chong, M. Cvetič, H. Lü, C.N. Pope, Physical Review Letters，95 (2005) 161301]在五维最小EMCS规范超引力理论中找到了带有宇宙学常数和两个不同转动参数的一般的转动带电黑洞解。此后，由M. Cvetič、G.W. Gibbons、C.N. Pope和吕宏（H. Lü）等教授组成的强大科研团队带领其研究生和博士后开始追逐五维最一般的具有三个电荷和两个转动参数的规范超引力黑洞精确解。

继2008年在《物理评论快报》[Physical Review Letters，100 (2008) 121301]

上发表五维EMCS最小超引力理论中的一般转动带电Gödel黑洞解之后，吴双清教授在国家自然科学基金的持续资助下开始潜心研究这个艰深课题，经多年艰苦的独立探索，终于找到了突破这个困难的关键所在。2011年，吴双清教授首先发现，在没有宇宙学常数和只有一个电荷的情况下除了一个共形（乘积）因子之外，Kaluza-Klein超引力理论中许多已知的黑洞解完全可以写成非常类似于

Kerr-Schild度规的形式，但不同之处在于其中的类光测地矢量必须改为沿类时方向传播的测地矢量。这个度规假设——Kerr-Schild-Wu形式——是Kerr-Schild方案在弦论/超引力理论中最有价值的推广。类似地，将平直的时空背景改换为纯（反）de Sitter（AdS）时空作为背景时空，吴双清教授于2011年找到任意维Kaluza-Klein超引力转动带电AdS黑洞精确解[S.Q. Wu, Physical Review D 83 (2011) 121502(R)]。随后，吴双清教授很快将这个方案推广到有多个电荷的超引力黑洞情形[S.Q. Wu, Physics Letters B705 (2011) 383-387；707 (2012) 286-291]，并首先找到了五维具有三个电荷和两个转动参数的最一般的规范超引力黑洞精确解，其系列成果先后发表在高影响因子的国际知名刊物上。其中，于2012年发表在《物理快报B》[S.Q. Wu, Physics Letters B707 (2012) 286-291]上的重要黑洞解被M. Cvetič教授最近简称为“吴黑洞”（Wu black hole）。

国际上在这个领域的权威科学家M. Cvetič、G.W. Gibbons、C.N. Pope和吕宏等教授对吴双清教授找到的这个黑洞解给予了很高的评价。吕宏教授认为，此解是这个领域的封顶之作，“将五维规范超引力黑洞解的求解画上了句号”。曾为斯蒂芬·霍金教授高足的英国剑桥大学G.W. Gibbons教授表示，“这是一项应该在《物理评论快报》上发表的工作”。M. Cvetič教授和C.N. Pope教授说，“这是一个我们研究组很多人经过了数年的努力但仍没有找到的解，很惊讶的是吴博士能一个人独立地得到这个重要结果”。2014年5～7月在中国科学院卡弗里理论物理研究所主办的国际学术研讨会上，M. Cvetič教授在其所做的学术报告中使用“吴黑洞”这一称呼。吴双清教授在该研讨会上作学术报告的过程中，M. Cvetič教授和C.N. Pope教授对吴所做的工作多次给予很高的评价。

吴双清教授连续当选为中国物理学会引力与相对论天体物理分会第7~9届理事(2004~2016年)。2011年调入我校工作，现为物理与电子信息电学院教授，

博士生导师，理论物理研究所所长，四川省有突出贡献的优秀专家。吴双清教授长期从事引力物理研究，在Physics Review Letters 等国际权威学术期刊上发表学术论文60余篇，在黑洞精确解等领域开展了独到的研究，取得系列成果。其中，2007年与蒋青权博士合作完成的成果入选“中国百篇最具影响的国际学术论文”。