中子星脉冲周期一直被误算实际脉冲周期应比原数值多一倍

2013年5月，由哈尔滨工程大学出版社出版的《天文探索——太阳系起源与宇宙大爆炸》一书作者，根据其新创建的“天体爆发定律”进行计算和推理后认为，中子星脉冲周期几十年以来一直被误算，实际的脉冲周期应比原数值多一倍。此前被误算的原因，应是观测者将中子星“阳脉冲”和“阴脉冲”两种脉冲信号误判为同一种。

脉冲星是上世纪60年代四大天文发现之一（其他三个是类星体、星际有机分子和宇宙3K微波辐射）。因为它不停地发出无线电脉冲，而且两个脉冲之间的间隔（脉冲周期）十分稳定，准确度可以与原子钟媲美，故而得名。各种脉冲星的周期不同，长的可达4.3秒，短的只有毫秒。脉冲星就是高速自转的中子星，但并不是所有的中子星都是脉冲星，其区别在于中子星的辐射束是否能扫过地球被观测者捕捉到。说起中子星，对它的发现很有些“传奇色彩”。

早在1932年，英国物理学家查德威克发现原子中还存在一种不带电的粒子，定名为中子。这一发现公布后，苏联物理学家朗道作了一个有趣的预言：在宇宙中存在着一种主要由中子组成的星体，它的体积非常小，可密度极高、质量极大。两年后，在美国从事天文研究工作的天文学家巴德和兹维基做了进一步的研究后大胆提出：“普通恒星演化过渡到中子星，是由于超新星爆发造成的。”此后，美国科学家奥本海默研究了引力坍缩过程，进一步肯定了中子星存在的可能性。

中子星之说虽然早在上世纪30年代就作为假说而被提了出来，但当时的人们还普遍对其抱着怀疑的态度。因为理论预言的中子星密度大得超出了人们的想象，而且在相当长的一段时期内，谁也不曾观测到中子星的存在，使得人们对这些科学假说未能给予足够的重视，甚至几乎将中子星淡忘了。可让人意料不到的是，30年后，中子星竟然奇迹般地被发现了。

1967年，英国剑桥大学的天文学研究生乔丝琳·贝尔，在用射电望远镜进行观测时，发现从狐狸星座中一颗星发射出来的射电波，有一明一灭的现象，经测量其脉冲周期为1.337秒，有如一座灯塔在远处一明一暗有规律地发光。此后，她和导师休伊什共同对这一现象进行了研究，接着又发现了几颗同类型的星体，后把这种前所未知的新型天体称作“脉冲星”。

1968年，休伊什教授在英国《自然》杂志上发表了他们观测到的有关射电脉冲星的文章，文章中分析了脉冲信号的性质后指出，脉冲星可能就是中子星。消息传开后，各国的射电天文学家立即把注意力转向天空搜寻脉冲星。两周以后，英国焦德尔雷班克天文台就发表文章，证实了第一颗脉冲星的存在。至当年底，至少有8个射电天文台观测到了脉冲星。经过天文学家证实，脉冲星就是早在30年前曾被预言存在而一直没有找到的中子星。休伊什教授由此于1974年获得了诺贝尔物理奖。至目前，被观测到的脉冲星总数约1700颗，天文学家估计仅在银河系内，中子星的总数应可达到10万颗。

2007年，欧洲空间局的科学家宣布，他们借助强大的“Integral”天文望远镜，发现了迄今转速最快的中子星，每秒旋转1122圈，比地球自转快1亿倍。天文学家正是通过中子星的脉冲信号来测算出它的转速的。但是，由哈尔滨工程大学出版社出版的《天文探索——太阳系起源与宇宙大爆炸》一书的作者张春津，根据新创建的“天体爆发定律”进行计算和推理后认为，2007年欧洲空间局所发现的中子星“每秒旋转1122圈”，实际应为“每秒旋转561圈”。天文学家原先测算的蟹状星云中的脉冲星，其脉冲周期为0.033秒，实际上其脉冲周期应为0.066秒。其原因是观测者将中子星“阳脉冲”和“阴脉冲”两种脉冲信号误判为同一种，由此得出的结果实际上应是“半周期”。就是说，中子星脉冲信号应可区分为“阳脉冲”和“阴脉冲”，二者应有微弱差别。天文学家所测算的“脉冲周期”，实际上应是“交替性周期”——每个“阳脉冲”周期之间都隔着“阴脉冲”周期。如此一来，过去所测算的中子星脉冲周期的数值都被误算，应该增加一倍才是准确的。即：实际的脉冲周期要比原数值多一倍。现在所测算出来的“周期”，实际上只是“阳脉冲”至“阴脉冲”（或者是“阴脉冲”至“阳脉冲”）之间的时间，再加上由“阴脉冲”至“阳脉冲”

（或者是“阳脉冲”至“阴脉冲”）之间的时间，才算是一个完整的周期——即中子星自转周期。

该书作者张春津在进行解释时称，脉冲星的自转周期非常快，密度大得惊人，但是它的个头却非常小，所以天文学家至今“不识庐山真面目”，发现中子星还只能靠捕捉脉冲信号来获得，谁也说不清它到底是什么形状。但根据“天体爆发定律”进行计算和推理，可较准确地描绘出中子星的大体形状：它是一个扁圆球体，两极就像喇叭口缓缓地凹下去。用大家经常可以看到的东西来比喻，就如同一个苹果，我们用刀沿着苹果把儿的位置纵向从中间切开，它同中子星的剖面的形状大致一个样。脉冲信号的始发点，就是中子星的两个凹陷下去的极区。正因为中子星在形成的过程中成为一个扁圆球体，所以其自转轴特别容易发生“抖动偏移”，向原来的赤道区移动。当中子星自转轴抖动偏移至它原先的赤道附近时，面向我们这边的极区在快速自转中就会交替地出现周期性的“会面”，从而有脉冲信号被我们捕捉到。不过，中子星不可能只有一个极区，应该有“对称”的两个，就如同我们的地球有南极和北极一样。既然有两个极区，那么，两极各自的磁场、辐射等不会完全一致，会有微弱的差别。只要天文观测者用最精密的仪器对准中子星进行重新观测，将所接收到的脉冲信号放大后，必定会发现其中可区分出“阳脉冲”和“阴脉冲”两种信号。这从一个侧面，将能验证“天体爆发定律”的正确性。

有学者提示，这对中国的天文观测者来说可是一个好机会，因为一旦有人真的捕捉到中子星的“阳脉冲”和“阴脉冲”两种信号，从而证明此前世界上所有的天文学家部将中子星脉冲周期误算了，那么，发现者就会获得天文物理学上的前沿创新成果。

《天文探索》一书分为上下两篇：上篇围绕着太阳系起源问题，以“天体反弹定律”为依据，对太阳的收缩规律、行星逆向公转、角动量特殊分布等一系列难题进行了系统性的分析，提出了诸多新观点；下篇以“天体爆发定律”为依据，尝试将宇宙大爆炸所涉及的“黑洞奇点”的逻辑悖论问题予以解决，而且还用这一定律较圆满地解释了宇宙的前世、宇宙的未来、中子星的形状等一系列难题，还就人们普遍关心的外星人、飞碟、“上帝粒子”等热点话题进行了分析。

对于该学术专著的出版，天津市天文学会理事长阎为国认为，该书的作者张春津所研究发现的“天体反弹定律”和“天体爆发定律”，与一些现行的天文学理论观点不相符甚至有些地方相冲突，很可能会让一些人不能苟同。但是，哥白尼的《天体运行论》刚发表时，能获得几个人的支持？爱因斯坦的《相对论》刚发表时，几乎天下的所有科学家都不赞同甚至明确反对，即使到了今天有多少人能真正看懂？宇宙大爆炸理论刚刚问世，饱受世人的讥讽……这样的例子，不但在天文学史上常常可见，在整个人类科学发展史上大抵也都如此吧。在这里，恳请广大的天文界专家、学者，能对该研究成果给予足够的重视，因为任何理论都是以一个大胆的假设为开端，再经过人们科学严谨的求证来证实或证伪的。

国内五家学术研究团体的专家、教授均为该书题词。其中，中国逻辑学会科学逻辑专业委员会顾问陶文楼教授为该书的题词为：“应用科学逻辑之典范，创新天文学史之精华”。