2020年12月28日，應我校邀請，國際著名數學家、菲爾茲獎得主丘成桐先生訪問我校並做客中國科大「大師論壇」，以「廣義相對論框架下黑洞的存在性」為題為全校師生做精彩報告。本次報告會在東區大禮堂舉行，校長包信和院士出席會議，全校近兩千名師生參會。報告會由國際合作與交流部部長瞿昆主持。
包信和致辭
講座開始前，包信和校長對丘成桐先生再次到訪我校表示熱烈歡迎和衷心感謝，他表示「大師論壇」項目為我校學生提供了寶貴平臺，不僅能了解國際前沿科學知識，還能聆聽大師們的奮鬥歷程。讓同學們仰望星空同時腳踏實地，既能學術精進還能激發社會熱情。
2019年12月28日丘成桐先生曾做客「大師論壇」，帶來關於數學史的精彩報告，一年後的今天，丘先生又造訪我校為同學們帶來關於數學物理的精彩報告，包信和誠摯的邀請丘先生成為「大師論壇」的常客，以此勉勵一代代莘莘學子，不斷攀登科學的高峰。最後，包信和校長代表學校為丘成桐先生頒發了「大師論壇」紀念證書。
包信和為丘成桐頒發證書
報告會上，丘成桐先生首先介紹了從伽利略到牛頓時期引力理論的發展，繼而介紹了光速不變的實驗證據下愛因斯坦和閔可夫斯基發展的狹義相對論以及引入等效原理後發展的廣義相對論，使用了幾何來刻畫時空和引力。他表達了對廣義相對論的興趣，包括他與Schoen證明了「孤立引力系統中總質量為正」的猜想，並與物理學家和天文學家開始了密切的交流合作。
他闡述了使用微分幾何描述廣義相對論的基本概念，包括張量理論與愛因斯坦方程的推導思路，以及黑洞理論的發展。在對愛因斯坦方程球對稱解的討論中，出現了奇異點問題，但物理學家認為現實不存在嚴格球對稱解，因此也許可以避免此問題，直到Penrose與Hawking提出和發展了閉俘獲面的概念，發現假如閉俘獲面存在，則奇異點無法消除，即黑洞存在。Penrose此項工作獲得了今年諾貝爾物理學獎。丘先生將閉俘獲面存在性問題轉換成一個關於閉面的平均曲率的方程解的存在性問題。他與Schoen在一定半徑內質量密度大這個情形構造了閉俘獲面，從而證明了質量的聚集形成黑洞，首次在廣義相對論的框架下證明了黑洞的存在，在此證明過程中使用的算子與量子引力產生了聯繫。
丘成桐做學術報告
「與大師對話」互動環節由數學學院胡森教授主持，現場師生就報告會學術主題、丘先生的科研經歷等方面提出相關問題，丘先生給予耐心解答，並做出指導，極大啟發和鼓舞了我校師生，現場互動氣氛熱烈。
「與大師對話」互動環節
丘成桐（Shing-Tung Yau），國際著名數學家，中國科學院外籍院士，現任哈佛大學數學系教授、物理系教授，清華大學丘成桐數學科學中心主任，北京雁棲湖應用數學研究院院長。丘成桐證明了卡拉比猜想、正質量猜想等，是幾何分析學科的奠基人，以他的名字命名的卡拉比-丘流形，是物理學中弦理論的基本概念，對微分幾何和數學物理的發展做出了重要貢獻。在1982年度榮獲最高數學獎菲爾茲獎，是第一位獲得這項被稱為「數學界的諾貝爾獎」的華人，也是繼陳省身後第二位獲得沃爾夫數學獎的華人。
（國際合作與交流部、數學科學學院）