仰望夜空,妳會發現星星壹直在閃爍。研究表明,這種現象是由於大氣中溫度和密度分布不均勻造成的。對於河外射電源,由於距離遠、角直徑小,加上地球上層電離氣體和星際空間電離氣體的幹擾,也會出現類似恒星的閃爍現象。
劍橋大學的Hewish(安東尼?Hewish,1924-)研究小組發現,小角直徑射電源的強度壹般波動0.1弧秒。為了消除這種波動,有必要建造壹個高大的射電望遠鏡。為此,他們在1967建造了壹個巨大的射電望遠鏡。其矩形天線為470米和45米,由16128(=2048)個偶極子組成,面積為18000平方米。洛夫(伯納德?洛厄爾爵士說這是“科學史上最昂貴的壹次”。這臺射電望遠鏡的靈敏度非常高,為脈沖星的發現提供了很好的觀測手段。hewish研究組的射電觀測者中有壹位女博士生。她的名字是?SJ貝爾(S .喬斯林?鐘聲).她是哪裏人?1965年,他加入了這個射電天文組,在這裏攻讀博士學位。她還幫助安裝了這個巨大的天線陣列。安裝天線後,貝爾需要收集足夠的數據,以便撰寫博士論文。因此,從7月1967開始,她每四天對400英尺的記錄紙帶進行詳細分析(望遠鏡掃描整個天空需要四天)。因為此時支撐天線的電腦還沒有安裝好,所以只能靠貝爾的眼睛壹寸壹寸地檢查錄音紙帶。這是壹份很無聊的工作。貝爾不僅要把各種人造的無線電信號從紙帶上分離出來,還要把真實的無線電體發出的無線電信號標記出來。在觀察過程中,細心的貝爾小姐發現了壹系列奇怪的脈沖,其時間間隔完全相等。她立即向他的導師報告。經過討論,他們決定用新安裝的高時間分辨率快速記錄儀繼續觀測。1967 165438+10月28日終於得到了清晰的連續脈圖。脈沖周期很短,只有1.337秒,周期很穩定。脈搏隨著天體的視運動而運動,脈搏來自狐貍的方向。這是什麽脈沖信號?為什麽信號周期這麽短?為什麽信號周期這麽穩定?壹個大膽的想法,壹種理性的高級生活的思想。外星人在迎接我們嗎?人們甚至認為:如果真有這樣的外星人,他們壹定很矮,不需要從植物中獲取太陽能,皮膚可能是綠色的。就這樣,想象中的“小綠人”誕生了。多麽誘人的推測,多麽鼓舞人心的想法。貝爾不同意“小綠人”。她給這個射電源取了壹個有趣的名字——紅綠燈(Belisha?燈塔).她認為這種射電天體有固定的位置,天線接收的方向和速度不變,不像LGM。如果是LGM做的,他們的行星運動會影響信號的速度,這將導致所謂的“多普勒頻移”,但在幾個月的觀察中沒有發現這種效應。貝爾隨後發現了三個帶有輻射脈沖的天體。LGM不可能在相距如此遙遠的四個天體上同時發射同壹頻帶的無線電信號。Bell和hewish在1968年2月的《自然》雜誌上發表了題為“對壹個快速脈動射電源的觀測”的報告,他們在報告中試圖解釋這個天體的性質,認為它可能是壹顆白矮星或中子星。
中子星的研究歷程
對中子星的研究可以追溯到20世紀30年代。1932,英國物理學家查德威克(詹姆斯?查德威克,1891-1974)發現中子,在科學界引起巨大反響。德國物理學家維爾納?Heisen-berg,1901-1976)和蘇聯物理學家伊萬·寧克(1904-)對原子核的結構提出了新的看法。據說消息剛剛傳到哥本哈根,只有24歲的朗道(1908-1968)提出了壹個新的天體——由中子組成的冷而致密的天體。1934年,著名天文學家巴德(沃爾特?Baa-de,1893-1960)和超新星研究專家茲維基(弗裏茨?Zwicky,1898-1974)通過天文觀測獨立提出了中子星的概念。他們指出,超新星是普通恒星向中子星過渡的中間狀態,它將中子星與超新星聯系在壹起。1939年,茨威基認為著名的蟹狀星雲中可能存在中子星。同年,美國物理學家J . r . oppenhei-mer(1904-1967)和他的學生Volk-off也從理論上證明了中子星確實存在,並詳細提出了它的模型。超新星爆炸是徹底毀滅沒有了,還是留下了什麽樣的遺跡?理論分析還存在壹定的不確定性。尤其是關於中子星密度的假設,白矮星的密度已經足夠高了,中子星的密度更高。中子星的直徑只有20公裏左右,但中心密度可以達到10噸/立方厘米,和原子核的密度差不多。而且,Tschengji關於蟹狀星雲中心有壹顆中子星的假設過於大膽離奇。雖然中子星可能存在,但天文觀測者似乎對尋找這樣的天體興趣不大。所以理論家們只能將其束之高閣,冷落幾十年。能輻射脈沖的恒星的發現證實了中子星假說。其實早在20世紀50年代,就有人在巡天背景時多次記錄到脈沖星輻射的強脈沖信號,但由於難以分辨而錯過了。可見,脈沖星的發現是偶然的,但也反映了壹定的歷史必然性。這不僅表現在理論預測上,而且隨著無線電技術的提高,為這壹發現創造了技術條件,尤其是年輕的貝爾在捕捉這壹非同尋常的機遇上所表現出的獨特敏感性,為這壹發現提供了保障。
脈沖星的發現者應該是誰?
脈沖星的發現為中子星和超新星理論提供了觀測證據,為恒星演化理論增添了重要內容。如此重要的發現,也引起了很多人的爭議。有趣的是,辯手並不包括貝爾本人。這可能是因為她太謙虛了吧!許多人認為貝爾在脈沖星的發現中發揮了關鍵作用。1968年,英國焦代爾班克射電天文臺的天文學家史密斯指出,脈沖星是由貝爾發現的,但赫維什在這壹發現中發揮了重要作用。賈斯特羅在1969中指出,脈沖星的發現功勞應歸於貝爾,而沒有提及赫維什的名字。謹慎的作者阿貝爾在他的《宇宙的探索》壹書中,最初對描述脈沖星的發現過程非常含糊。但是到了80年代再版的時候,已經很清楚了,貝爾是脈沖星的發現者。“貝爾小姐在研究工作中做出了傑出的發現,為她的導師赫維什贏得了諾貝爾物理學獎,因為赫維什對新天體的分析首次證實了它是壹顆中子星”。此外,在介紹著名天文學家的章節中,還包括了貝爾的名字,這讓她沐浴在哥白尼、牛頓、愛因斯坦等巨星的光輝中。對這場爭論的不同態度也導致壹些科學機構在給脈沖星發現者頒獎時采取了不同的方法。比較突出的是1973美國富蘭克林學院頒發的邁克爾遜獎章和1974諾貝爾獎。富蘭克林學院註意到了關於脈沖星發現的爭議,進行了細致的調查,最終同時授予了貝爾獎和赫維什獎。諾貝爾獎是世界上最權威的獎項,但要了解脈沖星發現的過程顯然是不夠的。它把這個獎單獨頒給了赫維什,忽略了貝爾的重要貢獻,這讓這個獎顯得不公平。這是壹個不適當的錯誤。這樣的錯誤很難原諒。難怪英國著名天文學家霍伊爾爵士(Sir?弗雷德。霍伊爾,1915-)就是被這個攻擊的。在他獲得諾貝爾獎的第二年,倫敦的《泰晤士報》發表了霍伊爾的談話。他認為貝爾應該與赫維什分享諾貝爾獎,並批評諾貝爾獎委員會頒獎前的調查。他甚至把這個獎當成了壹個醜聞。霍伊爾認為貝爾的發現非常重要,但她的老板將這壹發現隱瞞了半年,沒有公布;同時老板忙著偷女孩的發現,或者客觀來說,是壹種盜竊。後來,霍伊爾又寫了壹封說明信,信中說,“有壹種曲解貝爾小姐成就的傾向。因為這個成績聽起來很簡單,似乎妳只要從大量的記錄中去尋找就可以了。事實上,這壹成就是她對過去經驗認為不可能的現象進行認真反思的結果。”
赫維什糟糕的防守。
赫維什有壹個關於1974諾貝爾獎的秘密,他對貝爾的貢獻很少被提及。據說,赫維什只是在1974年獲得諾貝爾獎,照常發表演講時才提到貝爾的工作。對於霍伊爾的批評,他還寫信給《泰晤士報》進行了回應。Hewish的意思是,貝爾的工作是在他的望遠鏡和指導下完成的,只有在他的指導下,新發現的恒星的性質才得以闡明。推遲發表論文的原因是為了進行必要的核實。赫維什的防守很笨拙。美國康奈爾大學天文學家托馬斯·戈爾德?黃金,1920-)認為赫維什的指導與脈沖星的發現無關,他的觀測指導與貝爾發現的現象有著本質的不同。Gold說,“他去Jambers確定閃爍的無線電源的位置,但她註意到了另壹個信號,並以自己的方式跟蹤它。”。事實確實如此。根據貝爾的回憶,她是在5438年6月+10月發現脈沖星的,後來也花了壹些時間來證明。在電話中聽到貝爾的報告後,他認為脈搏是人為的。接著,貝爾從平安夜到淩晨的觀測發現了第二個帶有輻射脈沖的天體。Hewish直到現在也沒把這個發現當回事,在5438年6月+10月中旬確認了貝爾發現的第二顆脈沖星。這壹歷史事實表明,貝爾作為脈沖星的發現者是當之無愧的。赫維什獲得諾獎後,除了對霍伊爾和戈爾德的批評之外,也有人從正面或側面對該獎進行了批評。西浦門(Hanry?L. Shipman)在《黑洞、類星體和宇宙》壹書中,只提到了貝爾,卻避而不談他本人和他獲得的諾貝爾獎。更有趣的是,著名天文學家R.N .曼-切斯特(R.N.Man-chester)和J.H .泰勒(J.H.Taylor)在《脈沖星》(1977版)這本書的扉頁上寫道:“對於喬斯林·貝爾(Jocelyn Bell)來說,沒有她的智慧和毅力,我們無法分享研究脈沖星的幸運。”這裏的贊美是對貝爾誠實和勤奮的贊頌,也是對1974頒發諾貝爾獎時不公的含蓄批評。這麽多評論,除了批評諾貝爾獎頒獎不夠莊重,對赫維什也是有目共睹的。
物化背景下的科學活動
科學活動是壹種創造性的認知活動。從開展這項活動所需的能力來看,它的突出特點是研究對象要知識淵博,思維活躍,反應敏捷,所以本質上是壹項智力活動。隨著科學活動成為壹種社會活動,它是在壹種相互交流、相互制約的環境中進行的。在這種活動中,也有點像車間裏工人和技術人員的工作。很多都是“師傅”和“徒弟”的關系。舊式的師徒關系往往表現為師傅要傳授壹般的操作技能和知識,徒弟在接受這些技能和知識的同時要做出壹些貢獻,作為接受的有價值的報酬。在現代條件下,傳統行業中的師徒關系仍然有壹些痕跡。有趣的是,在科學同構中也有壹些類似的關系。這種關系,壹方面使知識體系和研究活動得以繼承和發展,另壹方面使科學身份本身得以保持和延續。和諧的師徒關系不僅提供了良好的研究環境,還真正促進了科學的發展,例如,巴羅和牛頓,盧瑟福和玻爾,玻爾和“他的孩子”。然而,英國赫維什和諾貝爾基金委員會的行動引起了與上述例子不同的爭論。美國的布勞德(W.Br-oad)和韋德(N.-Wade)曾壹針見血地指出:“在過去,師徒關系是建立在互相照顧、取長補短的基礎上的,而在今天,為了獲得設備、研究經費等物資,往往需要把他們聯系起來。從發現脈沖星的例子可以看出這種完全物化關系帶來的種種弊病。”布勞德和韋德說的很貼切。這種“物欲橫流”的關系必然會帶來壹些不公平的東西,其中之壹就是優先權的“扭曲”。RobrtK。美國科學社會學家Me-rton提出了“現代科學的精神氣質”,其中之壹就是“公共性”,即科學成果的* * *性或* * *享受性。科學知識是人類的財富,科學家從法律上獲得的權利是有限的。通常,優先權是這種有限權利的壹部分,它標誌著科學發現的社會認可或(主要是)同行認可。現代科研成果多以文字形式發表在科學雜誌上,同行公認的科學成果多是通過閱讀這類雜誌了解到的。但是,如上所述,師徒關系的“物化”使得簽名變得不正常。脈沖星的發現就是壹個典型的例子。當他們在1968(這是赫維什獲得諾貝爾獎的依據)發表文章時,由於“徒弟”的無償貢獻,赫維什“理所當然”地排在了署名的第壹位。正如他所說,因為貝爾用他的望遠鏡。但這給了外界壹種錯覺,認為赫維什是脈沖星的主要發現者,其他人只是研究團隊的成員。這種做法基本上壟斷了脈沖星發現的優先權,通過這種做法,他“自然而然”獲得了“同行的認可”。這就是霍伊爾等人對此相當不滿的原因。此外,脈沖星發現的優先順序並沒有引起更尖銳的爭論,還取決於貝爾的謙遜禮讓,這也為貝爾良好的道德修養贏得了很多同事的敬佩。師徒關系的“物化”也會影響科學界中師徒之間的智力結合或智力互補。由於實驗研究組組長可以控制設備和經費,所以可以和徒弟進行類似金錢和智力的交易,分享後者的研究成果。尤其是當老板難以完成壹個項目或任務時,他可能會試圖挖掘下屬的智力優勢,使其成功完成。也許這並不壞。悲劇往往是他的下屬損失太大。這也是貝爾的悲劇。這種物化與科研的無私是背道而馳的。無私是指“影響科學家的行為朝著關愛真理的方向發展,最終給科學家帶來相應的認可”總的來說,赫維什獲得諾貝爾獎的不公平還表現在他最初對自己的研究采取了不恰當的“保密”措施。甚至在同行的催促下,他在2月1968的文章中只公開了壹顆脈沖星,卻隱瞞了另外三顆脈沖星。它的目的顯然是為了不失敗地獲得優先權,同時也是為了“壟斷”他們的發現。20世紀30年代末40年代初,壹些科學家為了防止納粹德國獲得有關連鎖反應的信息,提出了在英法美等國采取“保密”措施的設想。雖然理由相當充分,但還是有很多科學家(主要是法國科學家)對此持抵制態度。原因很簡單:這不符合科研實踐和無私利原則。因此,hewish的“保密”違背了科學研究的基本原則。