走进不科学 第1405章

　　听到徐云隔着千里之外说出的这个词，杨振宁顿时微微一愣。

　　脉冲星？

　　这啥玩意儿？

　　有一说一，单独谈到脉冲这个概念，杨振宁倒是不怎么陌生。

　　这个概念的文字释意早在上个世纪就被提出来了，提出者正是徐云的男酮文对象小麦，也就是麦克斯韦同学。

　　所谓脉冲，自如其意，和人体的脉搏有些类似。

　　人体的脉搏每一次的起伏都可以看作是一次浪潮，而这一次又一次的周期性浪潮就叫脉冲。

　　至于第一个应用了脉冲概念的现实技术则是脉冲机体，1924年的时候德国人马克思发明——不是那个马克思哈，是E.马克思。

　　所谓脉冲机体，也就是赫赫有名的马克思发生器。

　　这玩意儿主要通过低压直流电源产生高压脉冲，通过电容并联充电再串联放电的高压装置。

　　它能模仿雷电及操作过电压等过程，所以经常用于绝缘冲击耐压及介质冲击击穿、放电等高能物理试验中。

　　人类科技发展到如今这个时期，脉冲在技术上的应用都已经超过了三十种。

　　但是……

　　在这三十多种技术中，没有一种能和脉冲星这三个字沾上半毛钱的边。

　　要知道。

　　杨振宁作为一名长期待在海对面并且获得了诺奖的顶尖理论物理学家，基本上可以说站在了人类科技的最前沿。

　　无论是一些理论也好、科技成果或者项目也罢，即便是海对面最机密的某些研究，他最少都能听到一些有关的风声。

　　但脉冲星这个词，他此前却闻所未闻。

　　不过徐云此前在暗物质以及工业软件这两件事上已经给杨振宁带来了不小的震撼，于是这位大佬并没有急着质疑徐云，而是很耐心的问道：

　　“小徐，恕我孤陋寡闻，敢问这个脉冲星究竟是……？”

　　电话对头的徐云想了想，说道：

　　“杨先生，你听说过兹维基和巴德提出的中子星概念吗？”

　　“中子星？”

　　杨振宁这次倒是很快给出了答复：

　　“就是兹维基提出的那种致密天体？后来被奥本海默和沃尔科夫总结出来的中子模型？”

　　众所周知。

　　在宇宙中，致密天体一共可以分为三种：

　　第一种质量较小的致密星叫白矮星，其质量和太阳质量大小差不多或更小。

　　理论上认为白矮星的质量小于1.4个太阳质量，它的半径大约为太阳半径的百分之一，属于一种末期天体。

　　例如咱们的老邻居太阳，在经过红巨星等一系列的变化后，最终就会变成一颗白矮星。

　　如果把太阳比作一个正常人，白矮星就相当于只有你脚趾那么小儿，重量却和你相当，密度之高可见一斑。

　　第二个致密天体则是黑洞，黑洞的质量可以跨越很大的量级，从几倍太阳质量甚至到几亿个太阳质量范围都有。

　　根据黑洞质量的大小，天文学家把黑洞分成了恒星量级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。

　　至于第三个致密天体嘛……

　　便是中子星。

　　它的质量比白矮星大一点、其质量在1.4个太阳质量到3.2个太阳质量范围之间。

　　但其半径大约只有太阳半径的十万分之一，也就是10km左右。

　　如果用之前的例子举例，就相当于一颗细胞与正常人的体重相同。

　　同时很特殊的一点是。

　　中子星这个概念的提出比较复杂，还涉及到了奥本海默以及其他几个人的恩怨：

　　中子这玩意儿被查德威克在1932年发现，接着1933年的时候，毛熊物理学家朗道就提出有一类星体可以全部由中子构成。

　　朗道也因此成为首次提出中子星概念的学者。

　　不过朗道提出的中子星模型存在很大问题，可以说除了名字和中子结构外，与实际的中子星出入很大。

　　他的模型更多偏向于发现了中子这玩意儿后，就猜测这玩意儿能够形成天体——当然了，真实情况肯定没有这么随意，这种模型的推导主要和简并理论有关系。

　　接着在朗道之后。

　　兹维基……也就是提出暗物质概念的那位大佬，也提出了一个中子星模型。

　　兹维基的中子星模型的准确率就非常高了，在模型本质框架上都要领先于朗道，甚至直接提出了中子星是超新星爆发的产物和能源的判断。

　　如果单纯截止到这里，那么中子星概念的提出归属其实是比较清晰的：

　　朗道最先提出了文字概念，兹维基提出了正确框架，这种事儿在物理学界上很常见。

　　但在1939年2月15日的时候，奥本海默突然参了一jio。

　　当时奥本海默和沃尔科夫在《物理学评论》发表了一篇关于【大质量中子核】的论文，也是公认的中子星模型的数学框架。

　　这个论文引用了兹维基的部分成果，但奥本海默因为与兹维基私下关系很差的缘故，并没有在论文中提及兹维基，反而是提到了朗道。

　　尽管后来兹维基亲手发表了一篇《高坍缩星体的观测和理论》的论文，但他的名气和奥本海默终究差太多了。

　　加之朗道确实是在时间上最早提出中子星概念的人，于是这通水就这样被搅浑了——很多人以为是朗道提出了正确的中子星概念……

　　而且这事儿最复杂的地方在于兹维基其实并没有被抢走提出【正确中子星模型】的名头，但想要知道这一点，你要么得是天体物理相关专业，要么就是要深入查询很多资料才会知道真相。

　　如果你只是顺手搜索中子星的提出者，基本上得到的都会是朗道这个结果。

　　视线再回归现实。

　　中子星的提出虽然扯皮颇多，并且眼下这个时代还没有人真正发现中子星，不过这个概念终究算是普及化了——至少对于杨振宁来说如此。

　　徐云不提中子星还好，徐云现在这么一提，杨振宁的疑惑反倒更浓了：

　　“小徐，如果我没记错的话，根据兹维基提出的模型……所谓的中子星，应该就是一种超高密度的天体。”

　　“由于其质量过大，但又没大到可以塌缩成黑洞的极限……也就是奥本海默极限，最终将一般元素的核外电子在引力作用下与原子核内的质子结合变成中子，加上核内原有的中子一起构成了中子排排坐的一种星体。”

　　“且不说这种星体目前还没有被发现……即便它真的存在，和脉冲星又有什么关系？”

　　眼见杨振宁能够比较完整的叙述出中子星的概念，徐云对于接下来要说的内容总算是轻轻松了口气：

　　“杨先生，您有所不知，所谓的脉冲星……其实就是一直在高速转动的中子星。”

　　杨振宁顿时一愣。

　　脉冲星是高速转动的中子星？

　　这个概念他倒是头一次听说。

　　不过他并没有急着出声询问缘由，他知道徐云肯定会进一步的做出解释。

　　果不其然。

　　话筒对头很快传来了徐云的声音：

　　“杨先生，您应该知道，根据兹维基的理论，中子星并不是单纯由中子堆积成的星体。”

　　“中子星由于内外压力差的存在，实际上并不是真的一个挨一个那么简单。”

　　“例如中子星的内核部分压力更大，实际上是超子，中间层才是真正的自由中子。”

　　“而外层则由中子进行β衰变成电子、质子、中微子构成——这涉及到了简并压的范畴。”

　　杨振宁轻轻点了点头。

　　简并。

　　这个算是对近代物理影响很深远的一个概念。

　　当初正是因为简并压的发现，才让天体物理、量子力学甚至狭义相对论得到了发展。

　　看过《异世界征服手册》的同学应该都知道。

　　对于大多数恒星来说，聚变的终点都会是铁元素。

　　不过只要恒星足够大，铁以后会继续压缩，这个过程就是简并反应。

　　在简并反应中。

　　原子核和电子会被分开，原子核紧挨着叠一块儿，这时候的恒星不叫恒星，叫白矮星。

　　白矮星靠的是电子简并压对抗引力阻止星体收缩，中子星则是靠中子简并压与坍缩压力进行对抗。

　　一旦内部简并中子气所产生的张力不能抗衡坍缩压力，星体将进一步坍缩成为黑洞。

　　接着徐云顿了顿，继续说道：

　　“杨先生，根据我们的元强子模型成果，中子不带电仅仅表示中子作为一个整体是电中性，并不表示中子的任何一部分都不带电。”

　　“正如铁原子也是电中性的，作为一个整体，铁原子也不带电，但是这并不排除铁原子的一部分带正电另一部分带负电。”

　　“加之中子存在磁矩，因此中子星理论上同样存在磁场。”

　　“高速转动的中子星就像是一个高速发电机的转子在切割磁力线，所以在旋转中的中子星……必然会发出电磁脉冲信号。”

　　“至于这些信号的周期和磁场强弱……杨先生，您可以现在就结合我们的元强子算一算，应该很简单的。”

　　杨振宁闻言，不由微微蹙起了眉头。

　　徐云的解释倒是还算不难理解，但现在要他计算磁场强弱和信号周期……这他就有些不明白了。

　　这两个数据有意义吗？

　　不过正如徐云所说，这两个参数计算起来不算复杂，因此杨振宁犹豫片刻，还是提笔计算了起来。

　　众所周知。

　　只要你相信广义相对论在星体方面没有问题，那么星体的结构便可以由TOV方程给出：

　　M（r）=∫0r4πr′2ρ（r′）dr。

　　一旦你给了另一个初始条件ρ（0）以及物态方程p（ρ），就可以通过求解上面的微分方程给出整个星体内部的密度压强等等。

　　从星体中心向外，在某一个R处，ρ（r）降到了0，你就可以把这个R解释成中心密度ρ（0）的星体半径。