揭開宇宙的奧秘：愛因史坦的理論及其超越
大約一個世紀前，艾伯特·愛因史坦以其廣義相對論顛覆了我們對重力的理解。「根據愛因史坦的理論，重力不是一種力，而是由於四維時空連續統（簡稱時空）的幾何結構而產生的，」希弗說。「它是宇宙中許多迷人現象（如重力波）出現的核心原因。」
像太陽或星系這樣的大物體會扭曲它們周圍的時空，其他物體則沿著彎曲時空中的最短路徑（即測地線）移動。
然而，由於曲率的存在，這些測地線在通常意義上並不直。例如，在太陽系的行星中，它們會沿著橢圓形軌域繞太陽執行。透過這種方式，廣義相對論優雅地解釋了行星以及其他眾多重力現象的運動，從日常生活中的情景到黑洞和大霹靂。因此，它仍然是現代物理學的基礎。
理論的統一：量子力學與廣義相對論
雖然廣義相對論能夠描述許多天體物理學現象，但它與另一項基本物理學理論——量子力學相沖突。
在量子力學中，波函式是一個數學運算式，用於描述粒子（如電子）的位置和狀態。波函式的平方可以得出粒子可能位於何處的機率集合。在某個特定位置，波函式的平方越大，一旦觀察到粒子，該粒子位於該位置的機率就越高。
用芬斯勒幾何學彌合差距
解決廣義相對論與量子力學沖突的一種方法是擴充套件廣義相對論背後的數學框架。
從數學角度來看，廣義相對論建立在偽黎曼幾何的基礎上，這是一種能夠描述時空大多數典型形狀的數學語言。
海弗說：「最近的發現表明，我們的宇宙時空可能超出偽黎曼幾何的範圍，只能用更先進的數學語言——芬斯勒幾何來描述。」
是芬斯勒大顯身手的時候了。
在弗林斯幾何學中，距離是指兩點A和B之間的距離，它不僅取決於兩點的位置，還取決於從A到B還是從B到A。弗林斯幾何學是以德國和瑞士數學家保羅·弗林斯的名字命名的。
想象一下沿著一條小路向山丘頂端走去的情景。沿著陡峭的山坡向上走需要耗費大量的能量來覆蓋這段距離，而且可能需要很長時間。然而，從山頂返回的路則會容易得多，所需時間也會少得多。在芬斯勒幾何學中，這種差異可以透過將向上的距離設定為比向下的距離更大的方式來解釋。
用芬斯勒幾何學的數學重新表述廣義相對論，可以得到芬斯勒重力理論，這是一種比廣義相對論更強大的重力理論。它可以解釋宇宙中由廣義相對論所解釋的一切現象，並且理論上還可能解釋更多。
探索芬斯勒重力的可能性
海弗需要分析並解出某個場方程式以探究芬斯勒重力的可能性。
新時空幾何學的發現
希弗爾轉向了克里斯汀·普費弗和馬蒂亞斯·N.R.沃爾法特的真空場方程式，這是控制真空空間中重力場的方程式。換句話說，這個方程式描述了在沒有物質的情況下時空幾何可能采取的形狀。
重力波時代
海弗的研究中有一項特別令人興奮的發現，那就是一類時空幾何結構，它們代表著重力波——在時空織布上傳播的光速波動，例如，可以由中子星或黑洞碰撞引起。
2015年9月14日首次直接探測到重力波標誌著天文學新時代的到來，使科學家能夠以全新的方式探索宇宙。
從那時起，已經觀測到了許多重力波。希弗的研究表明，這些觀測結果都與我們的時空具有芬斯勒性質的假設相一致。
芬斯勒重力研究的未來
雖然海弗爾的研究成果令人鼓舞，但它們只是芬斯勒重力場方程式潛在影響的初步探索。
希弗說：「這個領域還很年輕，這方面的進一步研究正在積極進行中。我樂觀地認為，我們的研究結果將有助於加深我們對重力的理解，我希望最終它們甚至可以為重力與量子力學的統一帶來一些啟示。」
博士論文題目： 弗林斯勒幾何、時空與重力：從伯瓦爾德空間的可度量性到弗林斯勒重力的精確真空解 。監督者：Luc Florack 和 Andrea Fuster。
