原帖由 benlinliu 于 2007-3-18 21:59 发表
接着研读“粒子的加速”
似乎在灯塔模型中，磁极就象发电机中运动磁极那样，激发离子运动并不难以理解。
当然，磁场震荡模型也是容易说明如此问题的。
此外，太阳磁场……耀斑爆发的时候，也发射了高能粒子。这时，太阳没有那么快地转动，磁场也没有震荡
就这一点而言，脉冲星的原理似乎还有第三种可能……随便猜测的，不一定对的。
前边已经说过，粒子的加速机制是灯塔模型的最大软肋，最主要的是转动能如何转变为电磁能这个很难逾越的困难。因为灯塔模型认为磁层（磁场和粒子）与星体是共转的，那么，发电机制就没有了，能量转换机制就没有了。
建立在N假设基础之上的MO模型比较容易避免这个困难。
当然，我们看好MO模型，但是我们不能排除第三种模型。对于类似太阳耀斑那样的辐射，我们觉得其周期性差得太多，远远赶不上太阳活动周期那么稳定，另外，中介脉冲的存在，基本上可以否定“耀斑”类模型。我们认为，即使是耀斑，也是由周期性的磁场振荡，激发出周期性的“耀斑”辐射。由于存在着频率调制现象，这种耀斑辐射是可信的。我们在讨论的时候曾使用“雷电”来形容这种现象，与你的想法接近。我们猜测，是磁场震荡产生的极高电压引起了局部的特殊放电。
[ 本帖最后由 愚石 于 2007-3-19 09:25 编辑 ]
原帖由 benlinliu 于 2007-3-19 21:34 发表
如果“磁层（磁场和粒子）与星体是共转”，就没有发电机制了。只有不转的磁层或风云结构，才容许普通意义上的发电机机制。
由于我们的模型是建立在N假设基础之上，磁场是不转的，磁层粒子趋向于不转（由于星面的摩擦和粘滞,可能不是完全的静止）。但是，星体本身是转动的，星体内部的磁场也力图使星体停转，这就存在着相互转动，发电机就发电了，磁场就产生了，动能就不断地转变为电磁能。（当然，这种发电机制还需要仔细的数学描述）
上面说的只是有关发电的猜测，振荡的原因需要考虑其它因素，比如非中性的电荷逃逸可能是振荡的原因。
[ 本帖最后由 愚石 于 2007-3-20 10:08 编辑 ]
原帖由 benlinliu 于 2007-3-19 21:45 发表
阅读“磁倾角”一节，感到分析比较在理。
我们最早就是从磁倾角问题开始怀疑灯塔模型的。我们觉得，像太阳这样的处于较差自转的星体，“经度”的概念是没有意义的，磁极没有可以依附的经度，磁倾角就不可能存在。太阳的普遍磁场的磁倾角从来都是零，如果脉冲星是太阳这样的星体塌缩而成，磁倾角从何而来？
在我们的博客里讨论极移的时候，曾经提出磁极会向着赤道方向极移演化，但是经过仔细的计算，极移的方向是弄反了。实际上磁极会向着转轴的方向演化。这样一来，脉冲星生成的时候不可能有磁倾角，生成以后又是向磁倾角为零的方向演化，那么，灯塔模型就没有成立的可能了。
如果我们站在地球的赤道面附近，从非常遥远的地方观测地球的磁场，就会观测到周期为24小时的磁轴的摆动，摆动角度为22度左右。这是因为地球有11度磁倾角。如果恒星也有磁倾角，那么我们也应该观测到类似的磁轴摆动现象，但却从来没有观测到。观测到很多的磁变星（不是脉冲星）的磁场都是180度的颠倒，这实际上也是磁场的振荡。
地球的磁倾角不为零，这应该归因于地壳的非对称性（高山和海洋）。这种非对称性造成的磁倾角不会很大。在脉冲星上，即使非对称性导致磁倾角不为零，也应该不会很大，不足以支持灯塔模型。因为有些脉冲星有中介脉冲，按照灯塔模型，这是因为我们能够看到它的两个磁极，如此说来，其磁倾角应该接近于90度，这是很难想象的。
[ 本帖最后由 愚石 于 2007-3-20 10:13 编辑 ]
原帖由 benlinliu 于 2007-3-21 22:24 发表
这是通过力学加以分析的一个课题.(似乎可以把极移的方向加以编辑)
"计算出的蟹状脉冲星的特征年龄是1258年"(与该脉冲性的年龄相当),怎么计算出来的?
极移的速度与脉冲星转速变化成正比,如果转速变化很小,极移也是很小的.是这样的吗?
经我们推演，极移速度、自转速度以及极移力矩的关系是：
$ \vecM_2=I(\vec \omega_1 \times \vec \omega_2)$
其中 $ \vecM_2$、$\vec \omega_1$、$\vec \omega_2$、I 分别是极移力矩、自转速度、极移速度和转动惯量。这非常清楚地显示出了极移速度、极移力矩和自转速度之间的关系: 三个矢量全都互相垂直.
进一步的计算发现了脉冲星的磁倾角变化与周期变化的关系：
$\cos\alpha =\frac{P\cos\alpha_0}{P_0} $
这个关系清楚地说明, 像Crab这样的磁倾角大约60度的脉冲星,其自转周期只要再增加一倍,磁倾角就会接近于零。或者说,只要在过1258年,它就会因为磁倾角消失而不再辐射脉冲.这显然是不可信的.
这就有个问题,要么是我们的计算有误,要么是灯塔模型有误.
计算蟹状脉冲星的特征年龄时使用的公式是:
$\tau=frac{P}{2\dot{P}}.
其中P是周期,$\dot{P}$是周期的导数，这两者都是可以观测的量。这就可以计算出Crab的年龄为1258年。
这是主流观点里边的公式，不是我们提出的。这个公式看似很准确，但是这个公式中的系数2却是个经验系数，要是想让公式成立，总能找到合适的系数。反正验证它正确与否只能靠Crab一颗星，其它脉冲星的实际年龄都不知道，只能估计。
另外，在给出这个公式时，有一个假定，就是假定脉冲星生成时的周期为零（转速无限快），靠这样的假定给出的公式，其可靠性是显而易见的（要是我们用这样的假定给出一个公式，准得被耻笑，但是大腕说出来就是被顶礼膜拜了）。我们的计算说明，在灯塔模型下，脉冲星的辐射寿命很有限的，在此期间内，周期不会有很大的变化。
确实如你所说，极移的速度与脉冲星转速变化成正比,如果转速变化很小,极移也是很小的.但是，Crab从33毫秒的周期再增加一倍，只需要1258（或者 2516）年。而根据我们的计算，这短时间正好让它的磁倾角减小到零。显然,没有人会相信这颗脉冲星的辐射寿命会如此短暂,不是我们的计算有错，就是灯塔模型有错。
虽然我们沿着灯塔模型的思路，推出了极移速度、极移力矩和自转速度的关系，也推出了磁倾角与周期的关系，但是我们进行这种计算只是为了证明灯塔模型的可疑。实际上正如前面曾经的讨论，我们认为磁倾角是可以忽略的，极移也是不存在的。
[ 本帖最后由 愚石 于 2007-3-22 11:01 编辑 ]
原帖由 benlinliu 于 2007-3-22 19:15 发表
有点可惜，不能显示公式。
是不是可以做以下理解：根据刚体力学原理，脉冲星极移的力矩与脉冲星自转减速的速率成正比，即脉冲星的减速越快，则极移越快。
我的一个感觉是，Crab的脉冲减速减速是非常慢的，似乎一千年不足以是其周期增长一倍。这种感觉对吗？
不知道为什么，现在，只有装上firefox浏览器才可以看到用Latex书写的公式。以前不是这样的。
正像你说的那样，脉冲星的减速越快，则极移越快。因为按照灯塔模型，此偶极辐射会产生制动力矩，但是，除非磁极都在赤道上，否则，制动力必然会同时伴生出一个极移力矩。也就是，在下图中的M1（制动力矩）和M2（极移力矩）两个分量总是伴生的。
Crab的周期变化率P1=4.22765E-13，它的周期P=33毫秒，按照灯塔模型的计算年龄的公式：
A=P/(2*P1)
算出了现在的年龄为1258年，等到周期增加一倍，达到66毫秒的时候，年龄为2516年，所以只要1258年，周期就增大一倍。这项计算的误差最多一倍左右，也就是公式里边的系数2。这个公式的另一个假设就是周期变化率P1不变，因此，周期与年龄成正比。
周期和周期变化率都是实际测量出来的，是最可信的数据，所以你的感觉是不对的。
除了周期和周期变化率这两个参数，其它参数，比如星体表面的磁场强度、脉冲星的特征年龄和脉冲星的自转能损率都是根据灯塔模型推导出来的。这些参数是否正确依赖于模型是否正确。
[ 本帖最后由 愚石 于 2007-3-22 21:08 编辑 ]
原帖由 benlinliu 于 2007-3-22 21:25 发表
谢谢玉石的提示,知道了.
Crab的周期变化率P1=4.22765E-13.1000年,差不多为300亿秒,1万亿周期,10^12个周期.在这段期间,周期似乎只延长了50%.
你说得很对，是50%，这是因为公式里边有一个系数2，所以差了一半。在前面的帖子里我说过“Crab从33毫秒的周期再增加一倍，只需要1258（或者 2516）年。”，这里括起来的“2516年”就是这个原因。正是因为这个原因，我们认为这个公式很别扭。
原帖由 benlinliu 于 2007-3-28 21:05 发表
我想，通过适当的实验，这应当是一个能够获得彻底解决的问题。
可能是物理学家已经被单极感应的争论折磨得疲惫不堪了，又没有看到太大的实用价值，所以就不再发言了。
在天文界，人们已经习惯了M 假设，也就不再仔细地考虑这个问题了。
实际上只要把前人做过的实验好好地分析总结一下，就完全可以得到正确的结论。
有一点可以确定，如果脉冲星上的所有物质和磁场都是共转的，都是相对静止的，转动能就不可能转变为电磁能。
原帖由 benlinliu 于 2007-3-29 21:27 发表
5.16
在6对双中子星系统中，出现了一对双脉冲星，这比较合理，只要是双脉冲星系统，我们都能看到它们的脉冲（除非信号太弱），所以在6对双中子星系统中出现一对双中子星，不是幸运，而几乎是是必然。
按照MO模型，其余5对的不发光伴星 ...
如果所有的中子星都是脉冲星的话，那么，6对双中子星出现一对双脉冲星还算合理，但是，人们普遍认为，大多数的中子星并不是脉冲星，这样一来，在6对双中子星里边出一对脉冲星，就显得太幸运了，科学家们也都认为这是很幸运的事情。
按照MO模型，所有的脉冲星，只要它的辐射流量达到了接收天线的接收极限，都能够被观测到，不存在光束不扫过地球的问题，因此在6对中子星系统中出现一对脉冲星的概率就高多了。
原帖由 benlinliu 于 2007-3-29 21:32 发表
还有，那著名的双脉冲星，目前周期是8小时，是逐渐达到如此数值，还是开始就如此？似难以理解
两颗中子星，同时也是脉冲星，是不是差不多一同产生的？ ...
不知道你说的8小时周期是怎么回事。这对编号为PSRJ0737-3039A/B双脉冲星的轨道周期仅为2.4小时，A星的自转或振荡周期为22毫秒，B星自转或振荡周期为2.27秒。
原帖由 benlinliu 于 2007-3-29 21:27 发表
按照MO模型，其余5对的不发光伴星看不到脉冲，是不是由于时间很久，已经不发脉冲？
是的，按照我们的观点，在其余5对双星中，或者是因为太老了，或者是因为诞生时就辐射功率不足，所以，我们观测不到它们伴星的辐射。我们预言，如果我们的观测灵敏度能够得到大幅度的提高i，其它5个伴星很可能会观测到脉冲辐射。