无意之中的伟大发现

无意之中的伟大发现

世界上有许多事情，就如一句古语所说：“有意栽花花不活，无意插柳柳成荫”。如果有人告诉你说，宇宙中存在着一些天体，在那里1立方厘米的物质质量高达1亿吨以上。你会作何感想？

你觉得不可能吗？这可是真的！在宇宙中就有这样的天体，它们叫中子星。在那里的每一块体积为1立方厘米的物质，质量均在1亿吨以上。不过，发现中子星，却完全是科学家的意外收获。这到底是怎么回事呢？

话还得从1967年说起。

20世纪60年代，在天文学界，出现了第二次世界大战之后的第一个探索地外生命的热潮。刚刚研制成功的射电天文望远镜也积极加入了这一探索大军的队伍。科学家们设想，宇宙中的智慧生物，会和我们一样在寻找着自己的同类，他们会不断地向宇宙空间发射信号。科学家热切地期望：迟早会有一天，我们会收到这样的信号。

1967年的7月，在英格兰的剑桥附近，一架专门为了研究宇宙星空“闪烁效应”的射电天文望远镜启用了。一个多月以后，爱尔兰的研究生，专门负责检查自动记录纸带的贝尔小姐，在纸带上发现了一个奇异的信号。

新发现的信号和天文学家已经熟悉的太阳大气活动引发的“闪烁效应”的任何信号都不一样。它的脉冲短促，按照当时的仪器的记录速度，很难辨别它的准确周期。贝尔小姐将这一情况汇报之后，所有的研究人员均感到困惑不解。他们设想，这也许是地面上附近什么电器设备运行产生的一种干扰信号。

精明的研究小组的负责人，觉得不怕一万，就怕万一，如果疏忽，万一漏掉了重要的信息，就该悔之莫及了。于是，他还是决定了，不管如何，都要加强对这个信号的监测。为此，他们将记录纸的运行速度调快了许多。经过一个多月的准备，到1967年的9月，一切就绪。可是，神秘的信号却“失踪”了。

请记住1967年11月。这在地球的天文学发现史上，是一个划分时代的伟大时刻。

一天，英格兰附近的那架射电望远镜，再次接收到了宇宙中“发来”的射电信号。贝尔小姐把关于这个射电信号的第一份高速记录纸带送到了研究小组的负责人安东尼·海威斯先生的手中。看了这份记录，海威斯先生惊呆了：宇宙中发来的竟然是间隔1．33秒的短周期无线电脉冲信号！

紧张地核对这些神秘的信号的过程中，研究小组的成员则更加惊愕不止。宇宙中难道真的会有如此精确的无线电脉冲信号吗？！它们的精度绝不低于百万分之一秒，这分明是精确无比的一台天文时钟啊。

短暂的时间内，世界上的天文学家都处于极其亢奋的状态中，几乎所有的射电天文望远镜都指向了天空中的一个十分狭小的天区。新闻界和许许多多普通的人们，都希望是地外的高智慧的生命给地球人发来了什么信息。

结果却出乎人们的意料。天文学家的合作努力很快就彻底排除了地外高智慧生命发来无线电信号的任何可能性。不过，对于天文学界来说，其收获之大，同样也是他们始料不及的。

研究证实，这些神秘的信号，来自理论天文学曾经预言过的，可是过去从来未曾发现过的中子星。

到20世纪80年代，天文学界基本弄清了中子星的情况。原来，在宇宙中，那些质量是太阳质量一倍半到两倍的恒星，在以氢变成氦的热核聚变为能源的过程中时，称作黄矮星。当氢原料使用完了时，在冷却过程中，引力的收缩，最后会导致另一次的“核聚变”反应——氦聚变为碳。在这个过程中，释放的巨大能量，将使恒星的体积再次膨胀，变成非常巨大的红巨星。红巨星的氦原料使用完了以后，在引力收缩作用下，恒星将依次发育为白矮星，最后冷却为一颗黑矮星。

质量超过太阳质量一倍半，又不大于太阳质量两倍的恒星，变成黑矮星之后，发育并不会停止。冷了的天体，在引力的作用下，继续收缩的过程。最后，成为一颗中子星。

打个比方说，在矮星阶段，巨大的引力把电子“逼迫”得紧紧地靠着原子核运行。到了中子星阶段，引力则将所有的电子彻底“挤压”到原子核内部去了。这时，电子和质子的正、负电荷完全“中和”了。

红巨星

简言之，在中子星上，物质的组成颗粒只有一类：中子。所有的原子都不再呈现任何“电性”。中子们紧紧地挨在一起。正因为这样，所以中子星有着惊人的密度。观测表明，一颗中子星的直径才仅仅8～9千米。可是，其质量却比整个太阳系还大（太阳的质量占太阳系的99%以上，中子星的初始质量大于一个半太阳的质量）。因此，中子星上的物质密度，才达到了每立方厘米1亿吨以上。

我们的宇宙在诞生时的规律，至今还不甚了解。然而，我们至少知道，直至中子星阶段，物质世界的能量守恒定律仍然适用。那么，冷却到不再发出可见光的中子星，也不再有任何核聚变之类的反应了，它的能量到底来自什么地方呢？

原来，巨大的恒星，在收缩成为中子星的过程中，遵循角动量守恒定律，质量越是集中，其旋转的速度就越快。目前观测到的银河系中的所有中子星，其自转速度均在每秒钟1000转左右。另外，恒星收缩时，还会使其原有的磁场强度增加。一般认为，中子星的磁场强度，为普通恒星磁场强度的100亿倍以上。

可以说，极高的密度，飞快的自转，超乎寻常的磁场强度，是中子星的3个基本特征。后两个特征，是它们发出本文开头所提及的无线电脉冲信号的主要原因。

观测者期待的是地外生命的信息，得到的却是发现中子星的现实。这样的事件，无法预先设计，只能是当它出现时，像海威斯先生那样，抓住机遇，认真对待。唯其如此，才有望在科学发现的途程中，作出有益的贡献。