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英文名稱 中文名稱 詞義解釋protostar原恒星氣體分子云中已經(jīng)形成團(tuán)塊并正在坍縮成恒星、但核反應(yīng)尚未開(kāi)始的部分。我們銀河系中可以辨認(rèn)出很多原恒星（利用它們的紅外輻射特別有效）。Proxima Centauri比鄰星離太陽(yáng)最近的已知恒星，目前的距離是1.295秒差距。半人馬座比鄰星是一顆黯淡的矮星，它的質(zhì)量只有太陽(yáng)的1／10。半人馬座比鄰星幾乎可以肯定和半人馬座α有物理上的聯(lián)系，前者在極大距離上繞后者（本身是雙星）運(yùn)動(dòng)。Ptolemy托勒密（約公元100-170），希臘天文學(xué)家，著有《天文學(xué)大成》13卷，闡釋了當(dāng)時(shí)認(rèn)識(shí)的宇宙。托勒密使用真正的科學(xué)方法，提出本輪概念，在地心宇宙構(gòu)架下，來(lái)說(shuō)明觀測(cè)到的天體運(yùn)動(dòng)。托勒密體系居于統(tǒng)治地位長(zhǎng)達(dá)1 000多年。pulsar脈沖星發(fā)射射電波束的快速自轉(zhuǎn)中子星，其射電波束時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，好像來(lái)自迅速旋轉(zhuǎn)的無(wú)線電“燈塔”的信號(hào)束，這在地球上的射電望遠(yuǎn)鏡中引起節(jié)奏準(zhǔn)確的脈沖式射電噪聲?！懊}沖星”一詞是“脈沖射電源”（英文是“pulsating radio source”）的簡(jiǎn)化，是模仿“類星體”（英文是“quasar”）而杜撰的。 第一批脈沖星是喬絲琳·貝爾-伯內(nèi)耳在1967年發(fā)現(xiàn)的。貝爾當(dāng)時(shí)是劍橋大學(xué)的射電天文學(xué)家，在安東尼·休伊什指導(dǎo)下工作。她使用專為搜尋類星體射電“亮度”快速變化（與星光閃爍相當(dāng)?shù)纳潆姮F(xiàn)象）而建造的射電望遠(yuǎn)鏡，（十分意外地）發(fā)現(xiàn)了一類以往一無(wú)所知的高速變化的射電源。 首批發(fā)現(xiàn)的脈沖星射電波時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的快速變化，說(shuō)明它們必然來(lái)自一個(gè)很小的源。一顆恒星的輻射要“齊步”運(yùn)動(dòng)，僅當(dāng)某個(gè)以等于（或低于）光的速率傳播的信號(hào)傳遍整個(gè)恒星去觸發(fā)輻射的爆發(fā)才有可能。所以這種爆發(fā)必定來(lái)自一個(gè)比光在一次爆發(fā)的時(shí)間內(nèi)穿越的距離更小的源，否則輻射將混淆而模糊不清（有點(diǎn)像字宙學(xué)中的視界問(wèn)題）。這就使劍橋的研究小組立刻明白他們發(fā)現(xiàn)的天體要比主序星小得多，甚至可能不大于地球這樣的行星。再加上脈沖時(shí)間的極高精密度，促使這些射電天文學(xué)家嚴(yán)肅考慮他們已經(jīng)探測(cè)到了地外文明世界的信號(hào)這一可能性；但不久，更多脈沖星的發(fā)現(xiàn)卻表明，信號(hào)不是來(lái)自地外文明，而肯定是自然現(xiàn)象。 如果脈沖星是一類以前不知的恒星，那么它們的矮身材就意味著，它們要么是白矮星（質(zhì)量與太陽(yáng)相當(dāng)，但被塞在一個(gè)和地球一樣大的球內(nèi)），要么是中子星（質(zhì)量與太陽(yáng)相當(dāng)，但全部擠壓在一個(gè)直徑不到10公里的球內(nèi)）。1967年，人們還從未找到過(guò)中子星存在的直接證據(jù)，所以把中子星看成假說(shuō)性的猜想。但白矮星已經(jīng)用光學(xué)天文方法觀測(cè)到了，所以首先想到的是，脈沖星也許是脈動(dòng)的白矮星，就像小型的造父變星。 不久，劍橋大學(xué)的兩位理論家約翰·格里賓（John Gribbin）和約翰·斯吉林（John Skilling）彼此獨(dú)立地證明，白矮星的振動(dòng)只能夠解釋最早發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)脈沖星的周期，它們不可能遠(yuǎn)為快速地振動(dòng)而又不破裂。果然，遠(yuǎn)為快速的脈沖星相繼被發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明它們根本不可能是白矮星，而肯定是中子星。正是脈沖星的發(fā)現(xiàn)和它們被證明不可能是白矮星，才使天文學(xué)家相信中子星確實(shí)存在，并促使他們認(rèn)真考慮甚至更極端的坍縮物質(zhì)形態(tài)——黑洞的概念。 一旦明白了脈沖星肯定是中子星，“燈塔”模型就在天文學(xué)家中間迅速流傳開(kāi)來(lái)。事后我們才看到，關(guān)于這些天體的預(yù)言是相當(dāng)準(zhǔn)確的。1968年以前，只有極少數(shù)幾位天文學(xué)家認(rèn)真對(duì)待中子星概念，其中之一就是弗里茨·茲威基，他在1930年代曾經(jīng)（在一篇和瓦爾特·巴德聯(lián)名發(fā)表的論文中）指出，超新星爆發(fā)可能會(huì)留下一顆中子星。巴德后來(lái)也指出，如果茲威基的觀點(diǎn)正確，那么尋找中子星的最佳地點(diǎn)將是蟹狀星云，即1054年從地球上觀測(cè)到的超新星遺留下來(lái)的碎片構(gòu)成的膨脹云。他甚至具體指認(rèn)了蟹狀星云中的一顆恒星，認(rèn)為它可能就是那次爆發(fā)留下的中子星。 很多年過(guò)去了，幾乎無(wú)人認(rèn)真對(duì)待這一思想，但在1967年，就在宣布發(fā)現(xiàn)脈沖星之前不久，佛朗哥·帕西尼發(fā)表一篇論文指出，如果一顆普通恒星真的坍縮而形成中子星，坍縮將使恒星的自轉(zhuǎn)加快（就像旋轉(zhuǎn)的溜冰人縮回手臂時(shí)那樣），而且，它收縮時(shí)不但把物質(zhì)擠壓進(jìn)較小的體積，還會(huì)增強(qiáng)恒星的磁場(chǎng)。帕西尼說(shuō)，這樣一個(gè)自轉(zhuǎn)的磁偶極子將傾瀉出大量電磁輻射，而這一能源可以說(shuō)明，蟹狀星云中心部分現(xiàn)在顯示的各種細(xì)致結(jié)構(gòu)物，乃是超新星本身爆發(fā)1 000年后的今天，從爆發(fā)地點(diǎn)仍在向外噴射物質(zhì)所致。 如果帕西尼的論文發(fā)表之際沒(méi)有偶然發(fā)現(xiàn)脈沖星，那很可能會(huì)徑直去研究蟹狀星云，從而導(dǎo)致該星云中脈沖星的發(fā)現(xiàn)（它果然就是巴德指認(rèn)的那顆星）。但是，關(guān)于脈沖星的射電噪聲脈沖是快速自轉(zhuǎn)中子星的輻射束像燈塔信號(hào)那樣掃過(guò)我們時(shí)所產(chǎn)生的明確思想，則是湯米·戈德于1968年最先發(fā)表，這就是我們所說(shuō)的帕西尼-戈德模型。1969年初蟹云脈沖星的發(fā)現(xiàn)，排除了對(duì)這一模型的任何合理的懷疑；現(xiàn)在普遍認(rèn)為，觀測(cè)到的脈沖星輻射乃是自轉(zhuǎn)中子星極強(qiáng)磁場(chǎng)（約108特斯拉，大致是地球表面磁場(chǎng)強(qiáng)度的10億倍）中運(yùn)動(dòng)的電子發(fā)出的同步加速輻射，它使得生機(jī)勃勃的年輕脈沖星（比如蟹云脈沖星）除了發(fā)出射電波外，也表現(xiàn)為X射線源和γ射線源。在一些雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了一類獨(dú)特的脈沖星，叫做X射線脈沖星，它們的動(dòng)力來(lái)自伴星物質(zhì)通過(guò)吸積盤(pán)下落產(chǎn)生的能量。 目前已知的脈沖星超過(guò)650顆，大多數(shù)脈沖星的周期為1秒左右；最慢的一顆周期接近4秒，而已知最快的每1.6毫秒就隱現(xiàn)一次。總的說(shuō)來(lái)，脈沖星的快慢是它們年齡的一種量度——就像我們大多數(shù)人，年紀(jì)越大，行動(dòng)越遲緩。例如，蟹云脈沖星每天變慢百萬(wàn)分之一；但和其他年輕脈沖星一樣，這種穩(wěn)定的變慢有時(shí)會(huì)被自轉(zhuǎn)突變所打破，這是因?yàn)樾求w表面破裂后進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)新的結(jié)構(gòu)。然而，雙星系統(tǒng)中的脈沖星在某些情況下會(huì)通過(guò)吸積伴星物質(zhì)而提高自轉(zhuǎn)速率。已知脈沖星的距離已經(jīng)達(dá)到了50千秒差距，它們多半集中在銀河系盤(pán)內(nèi)，而這正是超新星出現(xiàn)最多的地方。但是，只有很少的脈沖星在超新星遺跡中，這可能是因?yàn)樗鼈兺诔滦撬槠⒅蟛拧皢?dòng)”，也可能是因?yàn)樗鼈兺怀滦潜l(fā)推出去，現(xiàn)在已經(jīng)遠(yuǎn)離了它們產(chǎn)生的地點(diǎn)。不管是什么原因，我們總算十分幸運(yùn)在蟹狀星云中找到了一顆脈沖星。但根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的脈沖星數(shù)目，以及從理論模型計(jì)算的脈沖星壽命，估計(jì)銀河系中每20年左右就應(yīng)該形成一顆脈沖星，這與超新星出現(xiàn)頻度的估計(jì)極為符合，因而可以認(rèn)為差不多每次超新星事件都確實(shí)留下了一顆中子星。許多脈沖星有很高的速度（平均為450公里每秒），使它們能跑到遠(yuǎn)離銀河系平面的地方（有些甚至可以完全脫離銀河系）。這可以說(shuō)明為什么它們往往不在超新星遺跡近旁——它們大概是在超新星爆發(fā)的某種不對(duì)稱性的推動(dòng)下向外太空猛烈飛馳而去。 根據(jù)脈沖星輻射成束射出的方式，任何時(shí)候我們應(yīng)該只能看到銀河系可見(jiàn)部分中全部活動(dòng)脈沖星的大約1／5。但脈沖星是很弱的輻射源，天文學(xué)家估算，銀河系內(nèi)今天仍然活躍的全部脈沖星中，僅僅1％在我們的射電望遠(yuǎn)鏡的可及范圍內(nèi)，而任何時(shí)候銀河系中的活動(dòng)脈沖星大概有數(shù)十萬(wàn)顆。 有些脈沖星是在球狀星團(tuán)中，這使得它們比較容易發(fā)現(xiàn)，因?yàn)楹瑪?shù)千顆恒星的整個(gè)星團(tuán)可同時(shí)進(jìn)入射電望遠(yuǎn)鏡的方向束內(nèi)。球狀星團(tuán)的很多脈沖星自轉(zhuǎn)異常快速，被稱為毫秒脈沖星。這些脈沖星看來(lái)是雙星系統(tǒng)中已經(jīng)通過(guò)吸積物質(zhì)將“自轉(zhuǎn)加速”了的老年中子星。但在球狀星團(tuán)里找到的30多顆毫秒脈沖星中，只有一半今天是在雙星系統(tǒng)內(nèi)，這也許是因?yàn)槠渌暮撩朊}沖星已經(jīng)吞食了它們的伴侶（見(jiàn)黑寡婦脈沖星）。目前在銀河系平面內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了毫秒脈沖星。　　在先發(fā)現(xiàn)的650顆脈沖星中，僅僅50顆已知是雙星的成員，它們大多數(shù)的伴星是正常白矮星，五顆也是中子星，三顆是極小質(zhì)量恒星——因而可能是黑寡婦脈沖星的伴侶，只有一顆是普通的非簡(jiǎn)并星。有一顆脈沖星，即PSR 1257+12，擁有三個(gè)圍繞它公轉(zhuǎn)的大小如行星的天體?！　‰m然帕西尼-戈德模型相當(dāng)不錯(cuò)地勾畫(huà)了脈沖星機(jī)理的一般圖像，但至今無(wú)人能夠細(xì)致說(shuō)明我們探測(cè)到的輻射究竟如何產(chǎn)生，以及輻射究竟如何成束并射向太空。但是，即使缺少這種全面認(rèn)識(shí)，脈沖星已被證明是很多理論的非常珍貴的“測(cè)試臺(tái)”。它們是超級(jí)精密的計(jì)時(shí)儀（許多脈沖星的精度達(dá)到廠1010分之一），而脈沖雙星顯示的變化最可靠地證實(shí)了阿爾伯特·愛(ài)因斯坦在其廣義相對(duì)論中作出的預(yù)言。1982年發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)毫秒脈沖星的周期僅僅1.6毫秒，意味著一顆質(zhì)量和太陽(yáng)相仿的恒星被擠壓成了一個(gè)密度與原子核一樣、自轉(zhuǎn)高達(dá)每秒鐘600次的物質(zhì)球。pulsating universe脈動(dòng)宇宙見(jiàn)振動(dòng)宇宙。pulsating variables （pulsating stars）脈動(dòng)變星因星體像呼吸那樣多多少少有規(guī)律地向內(nèi)和向外脈動(dòng)而引起光度變化的恒星。脈沖星（脈沖射電源的簡(jiǎn)稱）曾經(jīng)一度被認(rèn)為是脈動(dòng)變星，但它們實(shí)際上不是。 大多數(shù)恒星在其一生的某個(gè)階段都要經(jīng)歷一個(gè)脈動(dòng)期。脈動(dòng)變星有好幾個(gè)不同類別，它們是處在不同演化階段且具有不同質(zhì)量的恒星，其中包括天琴座RR型星和造父變星，這些星已經(jīng)燒完了它們核心部分的全部核燃料，已經(jīng)演化到離開(kāi)了赫羅圖上的主序。 脈動(dòng)變星亮度的變化歸因于恒星外層的膨脹和收縮，而恒星的光譜（它們的顏色）也以同樣的節(jié)奏變化，因?yàn)楹阈堑谋砻鏈囟仍谧?。脈動(dòng)也可以利用恒星光譜中代表恒星表面向內(nèi)和向外運(yùn)動(dòng)速率的多普勒效應(yīng)的變化來(lái)加以測(cè)量。粗略地說(shuō)來(lái)，所有這些變化的周期與恒星的密度的平方根成反比，所以恒星的密度越高，其脈動(dòng)越快?！　◎?qū)使恒星脈動(dòng)的能量歸根結(jié)底來(lái)自恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，這些反應(yīng)產(chǎn)生的電磁輻射能被表面附近的氦離子捕獲。當(dāng)電離氦區(qū)壓縮時(shí)，它捕獲的能量較多因而變得較熱，于是產(chǎn)生一個(gè)壓力將它上方的物質(zhì)向外推出；而當(dāng)外層膨脹時(shí)，電離氦區(qū)的密度下降，它捕獲的能量減少，于是壓力也下降，從而使得外層回落。整個(gè)過(guò)程就這樣不斷重復(fù)。Purple Mountain Observatory紫金山天文臺(tái)這大概是全世界名稱最浪漫的天文臺(tái)。它屬于中國(guó)科學(xué)院，坐落在南京市外東北方向海拔267米的紫金山上。Pythagoras畢達(dá)哥拉斯（約公元前585-500），有影響的希臘哲學(xué)家，他有多方面的造詣，尤其是指出了大地是球形，行星沿圓周運(yùn)動(dòng)——并非根據(jù)任何科學(xué)思考，只是因?yàn)楹V信圓是“完美”的形式。畢達(dá)哥拉斯的生平（甚至他的生卒年份）不詳，但他以發(fā)現(xiàn)有關(guān)直角三角形的著名定理而聞名；以他的姓氏命名的這條定理后來(lái)在狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論對(duì)時(shí)空關(guān)系的研究中得到巨大應(yīng)用。 畢達(dá)哥拉斯定理是利用直角三角形兩直角邊的長(zhǎng)度計(jì)算斜邊的長(zhǎng)度。斜邊的長(zhǎng)度是位于斜邊兩端的兩個(gè)點(diǎn)之間的最短距離，所以畢達(dá)哥拉斯定理告訴我們，要計(jì)算任意兩點(diǎn)之間的距離，只要畫(huà)出直角三角形，使得那兩點(diǎn)位于斜邊的兩端就行了。 在一幅普通的二維圖上，兩直角邊是分別平行于x軸和y軸量度的，不管圖的原點(diǎn)置于何處，這樣測(cè)量的兩個(gè)長(zhǎng)度永遠(yuǎn)不變，因而由它們總能計(jì)算出斜邊的長(zhǎng)度。 在三維情況下，類似的計(jì)算要用到三個(gè)相互垂直的量度方向，通常叫做x軸、y軸和z軸。根據(jù)畢達(dá)哥拉斯定理，三個(gè)測(cè)量的長(zhǎng)度同樣決定了兩點(diǎn)之間的最短距離，即短程線。重要的是，不管你如何設(shè)定量度x、y和z的三根軸（即參考系），用畢達(dá)哥拉斯定理算出的兩點(diǎn)之間最短距離都相同，也就是給出惟一的短程線。這個(gè)定理甚至可以推廣到四（或更多!）維度，來(lái)定義時(shí)空中的短程線以及整體宇宙或比如黑洞附近時(shí)空區(qū)的度規(guī)。由于非自轉(zhuǎn)黑洞的視界是可能存在的最接近理想球形的事物，大概畢達(dá)哥拉斯也會(huì)對(duì)此表示贊許!　　Pythagoras theorem 畢達(dá)哥拉斯定理，見(jiàn)畢達(dá)哥拉斯。QSOQSO=類星體。quagma夸膠體見(jiàn)夸克-膠子等離子體。