南华大学数理学院林文斌教授经过多年的潜心研究，构建了一个在自引力作用下坍缩薄球壳的理想实验，证明球壳内外的引力场均呈非静态，否定了Birkhoff定理（即“任意球对称系统的外部时空必为静态并由Schwarzschild度规描述”）的普适性，并指出了导致Birkhoff 定理的错误根源——在求解Einstein场方程之前，通过坐标变换将待求度规的时空交叉项预设为零。

研究结果表明：若施加一种坐标变换，使球壳外部度规中的时空交叉项消失，则为了满足Einstein场方程，该变换必然会改变球壳的能动张量，使球壳变为静止状态。这意味着参考系已被改变，求解对象也随之发生变化，最终得到的解已不再对应原本的问题，即答非所问。这一结果揭示了相对论领域中一个长期存在的误区：尽管Einstein场方程具有协变性，但并不意味着可以通过任意坐标变换来化简求解而不改变物理结果。本研究的结论为正确求解Einstein场方程以及开展数值相对论研究提供了重要的参考与警示【Symmetry, 16, 998 (2024)】。

作者还将自引力作用下坍缩薄球壳的后牛顿时变度规代入Einstein场方程，反推出了薄球壳的能动张量，证明了该时变度规的正确性【Commun. Theor. Phys., 77, 075406 (2025)】。

林文斌教授应邀在第五届国际对称性会议（The 5th International Conference on Symmetry, Hangzhou, China, May 16-19, 2025）上做了相关的学术报告。

文章链接：

1. Lin, W. Revisit Birkhoff’s Theorem: The Post-Newtonian Metric of a Self-Gravitating and Collapsing Thin Spherical Shell. Symmetry, 16, 998 (2024). https://doi.org/10.3390/sym16080998

2. Lin, W. Retrieval of energy-momentum tensor for self-gravitating and collapsing thin spherical shell. Commun. Theor. Phys., 77, 075406 (2025). https://doi.org/10.1088/1572-9494/ad9c40