脉冲星是谁发现的
2024-10-05 虎思国学网 阅读 357
脉冲星被认为是“死亡之星”，是恒星在超新星阶段爆发后的产物。超新星爆发之后，就只剩下了一个“核”，仅有几十公里大小，它的旋转速度很快，有的甚至可以达到每秒714圈。
在旋转过程中，它的磁场会使它形成强烈的电波向外界辐射，脉冲星就像是宇宙中的灯塔，源源不断地向外界发射电磁波，这种电磁波是间歇性的，而且有着很强的规律性。正是由于其强烈的规律性，脉冲星被认为是宇宙中最精确的时钟。
发现脉冲星
脉冲星刚发现的时候，人们以为那是外星人向我们发射的电磁波，他们在寻求宇宙中的知音。
1967年，英国剑桥新建造了射电望远镜，这是一种新型的望远镜，它的作用是观测射电辐射受行星际物质的影响。整个装置不能移动，只能依靠各天区的周日运动进入望远镜的视场而进行逐条扫描。
1967年7月，这台仪器正式投入使用，接受波长为3.7米。用望远镜观测并担任繁重记录处理的是休伊什的女博士研究生乔斯琳·贝尔。在观测的过程中，细心的贝尔小姐发现了一系列的奇怪的脉冲，这些脉冲的时间间距精确的相等。
贝尔小姐立刻把这个消息报告给她的导师休伊什，休伊什认为这是受到了地球上某种电波的影响。但是，第二天，也是同一时间，也是同一个天区，那个神秘的脉冲信号再次出现。这一次可以证明，这个奇怪的信号不是来自于地球，它确实是来自于天外。
这是不是外星人向我们发出的文明信号呢，新闻媒体对这个问题投入了极大的热情，不久，贝尔又发现了天空中的另外几个这样的天区，最后终于证明，这是一种新型的还不被人们认识的天体——脉冲星。
1974年，这项新发现获得了诺贝尔物理奖，奖项颁给了休伊什，以奖励他所领导的研究小组发现了脉冲星。令人遗憾的是，脉冲星的直接发现者，乔斯琳．贝尔小姐不在获奖人员之列。事实上，在脉冲星的发现中，起关键作用的应该是贝尔小姐的严谨的科学态度和极度细心的观测。
中学生发现脉冲星
PSR J0737-3039A/B双脉冲星系统
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从事天文研究的都是专业天文学家，他们有丰富的研究经验，也有专业的研究设备，所以他们可以取得骄人的成绩。但是，在脉冲星的发现历史上，却有着一个特别的例子，这个例子就是三名中学生发现了一颗脉冲星。
通常情况下，超新星爆发后，会在原来的遗址上留下来一颗恒星的残骸，这样的残骸很可能就是脉冲星，但是，科学家没有注意到这个问题，却让三名中学生发现了。于是，这三个中学生获得了西门子-西屋科学和技术竞赛大奖。
在美国北卡罗来纳州，有三名中学生，他们都是天文发烧友，经常在一起探讨天文问题，钱德拉塞卡空间望远镜发回的资料引起了他们的兴趣，他们发现在IC443的超新星遗迹有些特别，似乎有一个点状的X射线源存在，这表明那里很可能会有一颗脉冲星。他们把这个消息报告给了专业天文学家。
结果，这个发现获得了专家的认可，麻省理工学院脉冲星专家布赖恩博士对这些中学生的成果评价说：“这是一个实实在在的科学发现。有关人员都应该对此成就感到骄傲。”
脉冲星实在是一种奇异的天体，人们对它的各种特性还没有完全了解，很多发现都是事先没有预料到的。随着人们对它的了解越来越多，这方面的理论建设也就会越来越完善，故事也许不会再发生。
那是1967年8月，剑桥射电天文台的女研究生贝尔在纷乱的记录纸带上察觉到一个奇怪的“干扰”信号，经多次反复钻研，她成功地认证：地球每隔1.33秒接收到一个极其规则的脉冲。得知这一惊人消息，她的导师休伊什曾怀疑这可能是外星人——“小绿人”——发出的摩尔斯电码,他们可能在向地球问候。
但是，进一步的测量表明，这个天体发出脉冲的频率精确得令人难以置信，并没有电码的明显丰富信息。接下来，贝尔又找出了另外3个类似的源，所以排除了外星人信号，因为不可能有三个“小绿人”在不同方向、同时向地球发射稳定频率信号。
再经过认真仔细研究，1968年2月，贝尔和休伊什联名在英国《自然》杂志上报告了新型天体——脉冲星的发现，并认为脉冲星就是物理学家预言的超级致密的、接近黑洞的奇异天体,其半径大约10公里，其密度相当于将整个太阳压缩到北京市区的范围，因此具有超强的引力场。
乒乓球大小的脉冲星物质相当于地球上一座山的重量。这是20世纪激动人心的重大发现，为人类探索自然开辟了新的领域，而且对现代物理学的发展产生了深远影响，成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。
然而，荣誉出现了归属争议。1974年诺贝尔物理学奖桂冠只戴在导师休伊什的头上，完全忽略了学生贝尔的贡献，舆论一片哗然。
英国著名天文学家霍伊尔爵士在伦敦《泰晤士报》发表谈话，他认为，贝尔应同休伊什共享诺贝尔奖，并对诺贝尔奖委员会授奖前的调查工作欠周密提出了批评，甚至认为此事件是诺贝尔奖历史上一桩丑闻、性别歧视案。
霍伊尔还认为，贝尔的发现是非常重要的，但她的导师竟把这一发现扣压半年，从客观上讲就是一种盗窃。更有学者指出，“贝尔小姐作出的卓越发现，让她的导师休伊什赢得了诺贝尔物理奖”。
著名天文学家曼彻斯特和泰勒所著《脉冲星》一书的扉页上写道：“献给乔瑟琳·贝尔，没有她的聪明和执著，我们不能获得脉冲星的喜悦。”。霍金在《时间简史》一书中，也只说脉冲星是贝尔发现的，不提休伊什。
关于脉冲星真正发现者的争论和对诺贝尔奖委员会的质疑，已经历了40年。40年后的今天，它再次成为关注话题。回首往事，作为导师的休伊什获得了诺贝尔奖，无可厚非，但贝尔失去殊荣，却令人感到惋惜。
如果没有贝尔对“干扰”信号一丝不苟的追究，他们可能错过脉冲星的发现。若把诺贝尔奖“竞赛”比作科学“奥运会”，那么，40年前的“裁判”们显然吹了“黑哨”，至少是误判,这玷污了诺贝尔奖的科学公正权威性。
贝尔访问北京期间，笔者与她谈起脉冲星的发现经历和对诺贝尔奖的看法，她说，脉冲星发现后不久，她就被迫离开了剑桥大学。沉默稍许，她直言,上世纪60年代，科学机构普遍存在忽视学生贡献的倾向，特别是女学生。导师经常以“上级领导”自居，将学生成果窃为己有,然后想办法把学生一脚踢开。
然而，1993年，两位美国天文学家因发现脉冲星双星而荣获诺贝尔奖时，诺贝尔奖委员会格外精心,邀请贝尔参加了颁奖仪式，算是一种补偿吧。1968年，离开剑桥后，她和休伊什没有再合作，直到上世纪80年代，他们才在一次国际会议上相见，并握手言和。脉冲星发现以来，除了诺贝尔奖，她荣获了十几项世界级科学奖，并成为科学大使。