日前，我校引力与宇宙学中心曾化碧教授在国际物理学顶级期刊《Physical Review Letters》上发表了题为《Universal breakdown of Kibble-Zurek scaling in fast quenches across a phase transition》的重要创新成果，这是引力中心继2021年在知名学术期刊《Nature Astronomy》全方位介绍中国空间引力波探测计划，以及去年在《Physical Review Letters》上发表了题为《Critical Phenomena in Dynamical Scalarization of Charged Black Holes》的黑洞物理最新成果之后的又一力作。

该论文由我校引力与宇宙学中心曾化碧特聘教授担任第一作者，博士研究生夏传印为第二作者，扬州大学为第一完成单位，联合卢森堡大学的 Adolfo del Campo 教授共同完成，该论文发现了快速淬火下远离平衡态相变动力学临界现象中的普适规律。

相变是是物理学的一个重要的研究对象，对平衡态连续相变及其临界现象的研究已有深入的理解，其表现出普适的临界性质，可以用Ginzburg-Landau-Wilson理论很好的描述。 而对于远离平衡态的相变，由于空间高度非均匀性，及其复杂且非线性的演化过程，人们对其普适规律的掌握还较为有限。一个非平衡连续相变动力学过程中的普适规律最早由Tom W. B. Kibble和Wojciech H. Zurek 两位物理学家发现，指出在线性淬火下系统由于分块会导致拓扑缺陷的产生，且缺陷个数和淬火速度满足普适的标度率，是为著名的Kibble-Zurek机制。

但近年的实验研究发现，在快速淬火下，拓扑缺陷个数不再和淬火速度有关，表现出一段平台区域，不能由Kibble-Zurek机制来解释。曾化碧教授及其合作者独创性地抓住了快速淬火下复杂非平衡相变过程的主要矛盾，建立了推广的Kibble-Zurek机制，成功解释了这一新的现象，阐明了在快速淬火下系统拓扑缺陷个数出现平台的原因。 该研究还进一步预测了关于平台性质的一些普适规律，包括平台拓扑缺陷数目、平台的结束位置和末态的关系等。这些普适规律在一维离子链的结构相变、量子伊辛模型的相变过程、二维超流相变的数值模拟中得到验证，也能在未来的实验中得到观测。

扬州大学引力与宇宙学中心成立五年来，高水平研究成果层出不穷。2019年戴德昌教授在《物理评论D》上发表论文被诺贝尔奖得主Kip Thorne 推荐，美国《纽约时报》对此成果做整版报导；2020年戴德昌教授虫洞形成机制的成果被《欧洲物理杂志C》封面介绍；2021年王斌教授及合作者在国际权威期刊英国《自然-天文》发表论文，全方位介绍中国空间引力波探测计划；中心参与的国际合作BINGO宇宙学计划取得第一批科学成果，7篇核心论文于2022年8月3日在国际一流杂志《天文学与天体物理学》发表并被该刊封面介绍；2022年刘云旗教授、王斌教授及合作者在《Physical Review Letters》发布黑洞物理原创性成果，首次发现黑洞“长毛”过程中的普适临界现象。

扬州大学引力与宇宙学中心面向国家重大研究战略计划，围绕引力波物理、宇宙演化相关问题及引力的基本性质等开展科研攻关。中心已经成为扬州大学科研创新驱动发展战略的重要组成部分，走在了国际合作的前沿，成为国家重要基础研究基地。目前中心承担国际合作、国家及省科研项目30余项，其中包括国际合作2项、科技部引力波重点研发计划2项、国家基金重点项目1项、国家优秀青年基金项目1项，加入BINGO射电宇宙学国际合作计划、印度-中国国际合作黑洞研究项目、教育部天琴引力波前沿科学研究计划等。中心培养了国家优秀青年基金获得者1名、江苏省特聘教授3名及其他一批青年骨干，为物理学科飞跃式发展贡献了力量。带动扬大物理学科从2017年全国排名89名上升到2020年全国排名61名。

论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.060402