2024年中国科学十大进展刚公布，南京大学这一下可是一鸣惊人，两项研究成果都冲进了前10。国家自然科学基金委员会给大家发了个成绩单，里头全是那些厉害的发现，像是在月球背面搞科研，还有用原子做芯片什么的。在这次评比的31个候选项目里头，南京大学的杜灵杰和王涛团队搞的两项研究，硬是从激烈的竞争里挤了出来。杜灵杰团队搭建了个极低温强磁场共振非弹性偏振光散射平台，把半导体量子阱降温到几乎接近绝对零度，还给它加上几十特斯拉的强磁场。砷化镓量子阱里面的两维电子气被压成了分数量子霍尔液体状态，这就好比是实验室里的人造宇宙。当光子能量被电子气吸收后，系统又会发射出一个新光子。因为入射和出射的光子自旋都是1，量子守恒定律就允许系统产生自旋为+2或者-2的低能激发——引力子模。研究团队终于在实验里抓住了这种自旋为2的元激发，还证明它只能沿着一个方向传播。这个发现不光在二维空间里直接验证了度规扰动的量子形态，也刷新了人们对分数量子霍尔效应的几何理解。更关键的是，它把广义相对论的几何语言翻译成了半导体里能测的信号，宣布凝聚态物理要成探索宇宙级物理的新战场了。王涛团队则是用了近十年的光谱巡天数据，终于搞清楚了黑洞质量和星系冷气体含量之间的负相关关系：黑洞越大，能用的冷气体就越少。这就把理论模型里的“隐形变量”变成了看得见摸得着的物理量，解释了为什么那些不怎么活跃的星系通常都有超大质量黑洞。冷气体是造恒星的原料。研究显示，当黑洞质量超过某个门槛后，它那活跃的吸积盘和喷流就会不停地把周围的分子云驱散了。也就是说，黑洞不光自己吃气体，还帮宿主星系做“节育”呢。今年是这个评选办第20届，南大两项成果都上榜了。这事儿既说明咱们学校的原创能力强，也给以后的天文和凝聚态前沿研究铺了条路。