自2015年美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和意大利室女座干涉仪(Virgo)观测到黑洞合并以来，黑洞合并已成为可以观测的物理现象。未来的引力波实验，将使我们能够更好地测量这些有趣天体的性质。但在理论方面，目前仍缺少对旋转黑洞的高阶有效引力相互作用的理解。作为黑洞合并现象的首批研究者之一，上海科技大学物质科学与技术学院助理教授Alexander Ochirov与合作者提出了一个描述旋转黑洞的动力学的理论框架，相关进展近期陆续在《物理评论快报》（Physical Review Letters）和《高能物理杂志》（Journal Of High Energy Physics, JHEP）上在线发表。
这一理论框架的建立是基于量子场论中有质量、高自旋粒子的散射振幅。加入上海科技大学前，Ochirov教授在苏黎世联邦理工学院工作期间，成功将旋转黑洞的Kerr解与Nima Arkani-Hamed、Tzu-Chen Huang和黄宇廷（Yu-tin Huang）提出的一系列简单的高自旋散射振幅联系起来。此后，Ochirov教授与合作者一直在进行理论探索，试图找到一种普遍将黑洞视为一种特殊的、有质量、高自旋粒子的方法。
自旋大于2的粒子并非基本粒子，但在自然界中普遍存在，只是描述它们的量子场理论比基本粒子的要复杂得多。其主要困难在于要确保只有物理自由度对可观测量产生贡献。2022年，Ochirov在牛津大学工作期间与合作者提出了一种全新的手性理论来处理有质量、高自旋粒子量子场论，发表于《物理评论快报》。
一种更早的互补方法在2001年由 Yuri Zinoviev提出，在建立有质量、高自旋粒子和黑洞的量子场论框架方面发挥了重要作用，它利用了物理系统的规范对称性，即系统的某些参数变化不会产生任何可观测的物理效应。基于一些物理假设，Ochirov在伦敦数学科学研究所工作期间与合作者证明，有质量、高自旋的规范对称性可以用来限制旋转黑洞的引力相互作用形式，研究成果2023年11月发表于《物理评论快报》，被编辑推荐为亮点文章。
基于前序工作，Ochirov教授加入上科大后开展进一步深入研究，并取得了新的成果。对于有质量、高自旋粒子的电磁相互作用及其经典对应物的研究，Ochirov教授提出了两种互补性的理论：一种是基于手性的理论，另一种是基于规范对称性的，相关内容以“From higher-spin gauge interactions to Compton amplitudes for root-Kerr”为题发表于《高能物理杂志》。此外，Ochirov教授与合作者给出了描述旋转黑洞的次领头阶引力相互作用的四粒子康普顿振幅理论进展，成果以“Compton Amplitude for Rotating Black Hole from QFT”为题发表于《物理评论快报》。
《物理评论快报》（Physical Review Letters）成果
文章标题：Compton Amplitude for Rotating Black Hole from QFT
文章链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.071601
《高能物理杂志》（Journal Of High Energy Physics, JHEP）成果
文章标题：From higher-spin gauge interactions to Compton amplitudes for root-Kerr
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