从宋代“客星”到中国“天眼”中的脉冲星——“李约瑟难题”试答

 研究和分析了中国古代天文学的辉煌成就与当今中国“天眼”--500 m口径球面射电望远镜（FAST）科学目标--脉冲星的关系。针对宋朝天文学家记录的客星与FAST正在进行的脉冲星观测，详述了宋代客星记录在世界科技史上的贡献；介绍了脉冲星发现历史与基本天体物理特征，以及脉冲星作为FAST科学目标的意义。以客星到脉冲星的千年追寻为线索，探索和尝试回答“李约瑟难题”，认为现代科学是人类文明共同体的长期探索结晶，中国在科学早期的发育过程中播撒了创新火种，而西方在文艺复兴运动中不断完善了科学体系，其中东西方科技的交流与传播得益于蒙古帝国在丝绸之路的远征与开拓。     

光子自由程与宇宙环境的推测

光子在空间中传播会受到物质微粒的影响.考虑光子受物质微粒干拢的因素,在计算其经过一段位移所用的时间时就不能简单的按照匀速直线运动处理.自由程则可反应光子运动时受干扰程度,从而计算出光子通过一定位移所用的准确时间.在本篇文章中,我会根据宇宙中平均电子密度与自由程的概念来详细的推导出在宇宙中光子自由程与宇宙标度因子的关系式.并且,在假定宇宙大爆炸理论正确的前提下,我会将宇宙不同阶段的已知数据带入推导出的公式,对早期宇宙、现阶段宇宙做出一些数据推测,其中包括自由程、光子从其中心出发至其边缘所用时间等.之后将二者的数据与太阳数据进行对比,从而得到一些关于宇宙发展的结论.     

脉冲星发现40年——爱因斯坦预言引力波的验证

2007年是脉冲星发现40周年,其间,诺贝尔物理学奖曾两次光顾脉冲星的发现,其原因何在？爱因斯坦关于引力波的预言是如何被验证的？脉冲星发现者的举世成就和诺贝尔奖的是非恩怨再次成为关注话题.     

X射线中子星磁场衰减

中子星磁场的起源与演化是当前讨论热点.近年发现X射线中子星磁场衰减与吸积质量成反关系,于是Shibazaki等提出了场衰减经验公式.本文从理论模型出发,推出这个反关系和经验公式,并给出场-周期关系.     

脉冲星发现50年

 脉冲星自1967年发现以来,50年的观测和理论研究取得巨大进展,期间曾2次获颁诺贝尔物理学奖。脉冲星以其高度致密和强引力场堪称宇宙天然实验室,可用来验证爱因斯坦广义相对论及进行引力波探测,推动了天文学与物理学研究的发展。本文简介了脉冲星的发现及其性质,并综述了脉冲星导航以及最近建成的500 m口径球面射电望远镜（FAST）的脉冲星探测研究进展。     

FAST脉冲星发现新视野

 脉冲星是旋转的中子星,其质量约为一个太阳而半径只有10 km,它是大质量恒星生命终结并经历超新星爆发的产物,此星体在1967年首先被英国天文学家乔瑟琳·贝尔发现^[1],堪称20世纪四大天文学发现之一。脉冲星旋转速度极快,目前探测到最快脉冲星周期为1.396 ms（相当于1秒内自转高达716圈）。根据统计,旋转周期少于20 ms的脉冲星超过300颗,占总数（约2700颗^[2]）的1/9。由于脉冲星拥有大质量和小半径,其表面存在较强的引力场,为广义相对论和引力波的检验提供了天然实验室。脉冲星的超强磁场约为地磁场的万亿倍,这为研究等离子体物理、磁层高能粒子加速机制、高能辐射、射电辐射过程提供了一个理想场所;脉冲星内部高度致密,物质主要由中子组成,这为核物理研究提供了良好场所。脉冲星还具有精确的守时性,亦即其周期变化非常有规律,每千万年减慢不到1 s,堪称宇宙最精准的钟表,此性质可以用来实现宇宙星际导航。     

新石器时代八角星图案与超新星爆发

 在已经发现的距今约4000~8000年前的新石器时代中国史前文化中,曾经出现过一次八角星图案的"暴发"。在这个时期的多达20余处的文化遗址中,都发现了八角星图案。这些遗址分布广泛,北至内蒙古,南至湖南,东至山东半岛,西至青海;已发现的最早的八角星图案出现在距今约7800年前,在湖南洪江的高庙遗址。鉴于生活在新石器时代不同地域的古人类之间,没有或者极少有通用的文字、语言等文化交流的媒介,而在他们的文化遗存中却都出现了八角星图案,这是非常值得研究的现象。考虑这样一种可能性,八角星图案是对一种发生在新石器时代、生活在广大地域的人类都能看到的非常引人瞩目天象的写照和反映。与同时代出现的类太阳图案比较表明,八角星图案很可能与一次史前的超新星爆发事件有关,是对超新星爆发后一段时间内的该天体形状的摹写和记录。结合现代天文学中银河系内超新星遗迹的观测资料,考虑超新星遗迹的距离、年龄和方位等因素,认为船帆座超新星或天鹅圈超新星的二者之一,可作为与新石器时代八角星图案有关的超新星爆发事件的候选者。     

从阿雷西博到中国天眼射电望远镜：工业革命的接力

 阿雷西博305 m口径射电望远镜在中国天眼（FAST）建成以前，曾经是世界最大的地面天文学装置，它创造了多项世界第一，例如参加阿波罗登月计划，发现首个地外行星，首次发现脉冲星双星系统并间接证实爱因斯坦预言的引力波存在，精确测定水星转动周期，实施雷达精确研究地球电离层的无线电传输特性等。阿雷西博于2020年12月意外倒塌，震惊了全世界。探究其建设背景和意义、取得的主要成就，对比中国大科学工程FAST的特色之处，介绍FAST的创新设计、工程建设方面的特点和科学探测上取得的主要成果，借此窥视中国科技的前进步伐。从科技史角度提出，FAST作为第四次工业革命的产物，预示着一个新时代的来临。     

Weitzenbock时空的挠率奇性

在时空平移群的基础上,Hayashi在Weitzenbock时空建立了新广义相对论,其基本特征是零曲率张量和四平行矢量场构成挠率.这个理论与目前已完成的太阳系实验完全符合.由四平行矢量场给出各向同性坐标下静态球对称真空解b_0~0=C(P)~(1/2),b_μ~i=D(P)~(1/2)δ_μ~i,(1)