脈衝星如何成為流行符號?

2021-02-19 環球科學

撰文 | 珍·克裡斯琴森（Jen Christiansen）

翻譯 | 吳非

50年前的9月，康奈爾大學的小哈羅德·D·克拉夫特（Harold D. Craft, Jr.）在他的博士論文中刊登了一張影響深遠的黑白圖片。一系列鋸齒狀的線條代表了由脈衝星CP1919釋放的射電波，這些信號由波多黎各的阿雷西博天文臺（Arecibo Observatory）探測到。幾個月後，這張圖片出現在《科學美國人》的整版報導中，但這次圖案變成了白色線條和青色背景。

脈衝星是一類快速旋轉的中子星，它們釋放出的射電束如同燈塔發出的光，掃過宇宙的各個方向。這張圖片由80個318兆赫的連續脈衝堆疊而成。脈衝的周期為1.337秒，一次脈衝（從左至右）持續大約0.04秒，峰值在接近中央的位置。

1979年，這張圖片在公眾中的認知程度前進了一大步。設計師彼得·薩維爾（Peter Saville）將這張圖改為白色線條、黑色背景的版本，用作英國搖滾樂隊快樂小分隊（Joy Division）的《未知的快樂》（Unknown Pleasures）專輯的封面。這張封面除了這張脈衝信號的圖片，沒有樂隊名稱、封面標題，也沒有任何其他標識性的符號，這無疑是一次大膽的嘗試。在《科學美國人》的175周年紀念專題中，我們向克拉夫特的數據可視化設計表示致敬，這項工作讓這張圖象從學生的研究結果，一躍成為廣為人知的流行文化符號。

相關焦點

  • 脈衝星甦醒!
    在我看完這片文章後，第一感覺便是從自己的角度來進行解讀，觀測感受這顆脈衝星沉睡後甦醒的緣由，尋找到屬於我自己的答案，為我自己解惑。角度不同所能看到和理解到的也不同，以下是從我個人的視覺來進行解讀觀測結果，僅供參考。
  • 脈衝星之母 ——喬瑟琳·貝爾
    在當時，射電天文學剛剛興起，射電望遠鏡是一種新鮮玩意，建造起來頗費力氣。休伊什決定召集科學界的大人物開會，商議如果真的發現外星人該如何知會政府、告知公眾。喬瑟琳則回到辦公室，繼續埋頭分析她的紙堆。功夫不負有心人，喬瑟琳在紙堆中又找出了另外3組類似的脈衝信號，分別來自完全不同的太空方位。這讓喬瑟琳確信，「小綠人」不會是外星人的信號，因為彼此相距遙遠的4種外星人不可能不約而同地採用同樣的方式來聯絡地球人。
  • 脈衝星與引力波,宇宙的盡頭還有什麼?
    至此，中國天眼就成為了世界唯一，也自然成為了全世界觀測宇宙的窗口——據中科院國家天文臺FAST運行和發展中心常務副主任、總工程師姜鵬介紹：自今年4月1日起，各國科學家可以通過在線方式向中科院國家天文臺提交觀測申請
  • 【媒體看平塘】科技日報:貴州「天眼」是捕獲脈衝星的好「獵手」——專訪脈衝星發現者喬瑟琳·貝爾
    「真的太大了！50年前，還在攻讀博士學位的貝爾用射電望遠鏡發現了第一顆脈衝星信號，之後與導師安東尼·休伊什共同分析並發表了這一重大發現。雖然最後諾貝爾獎僅頒發給休伊什，但人們並未忘記貝爾的重要貢獻。此次貝爾的中國之行，主要就是一睹「天眼」的風採。貝爾在北京期間，科技日報記者對她進行了獨家專訪。
  • 操控脈衝星用於導航、通信
    被稱作星系宇宙時鐘的毫秒脈衝星——快速旋轉的中子星的副產物——以其貌似「自然」的射電脈衝聞名遐邇。但是，如果至少部分射電脈衝不完全是自然的，那麼是誰在操控毫秒脈衝星發射射電脈衝呢？這是上述《國際天體生物學雜誌》論文提出的問題之一。
  • 第一首根據脈衝星信號製作的歌曲,來自天文與音樂的趣味腦洞 | 營銷力
    這首歌曲的特別之處在於，融入了中國天眼新收集到的100顆脈衝星在宇宙中發出的信號。這很可能是人類音樂史上，第一首根據來自脈衝星的信號製作而成的歌曲。可是，來自太空深處的脈衝星信號，如何收錄進一首歌裡面？合作契機是什麼，天文與音樂是怎樣產生化學反應的？什麼是脈衝星？
  • 宇宙中的燈塔——脈衝星(1) | 天問專欄
    編者按：     脈衝星是怎麼被發現的？它（們）是中子星嗎？產生脈衝的機制又是什麼？     天問專欄第二十期，帶你領略宇宙中的燈塔——脈衝星的風採。可以想像脈衝星的輻射來源將和我們常見的輻射過程非常不一樣。從大圖像上來分析，脈衝星的脈衝非常有規律，於是人們只能把脈衝的形成與星體轉動聯繫起來。脈衝星的脈衝信號僅僅佔到整個脈衝周期的10%左右，所以輻射應當是集中在一個面積很小的方向上。
  • - 不,我在尋找脈衝星!| 推廣
    答案就是脈衝星。脈衝星由恆星演化和超新星爆發產生，因發射周期性脈衝信號而得名。脈衝星的本質是中子星，具有在地面實驗室無法實現的極端物理性質，是理想的天體物理實驗室，對其進行研究，有希望得到許多重大物理學問題的答案。由於脈衝星具有極其穩定的周期性，其穩定度優於10-19，被譽為自然界最精準的天文時鐘。
  • 來自宇宙的2020祝福 歌曲《脈衝星》即將上線
    2020年1月1日0點，酷狗音樂聯合國家天文臺中國天眼FAST，將發布"來自宇宙的2020祝福"——歌曲《脈衝星》。這可能是人類音樂史上第一支根據脈衝星的信號製作而成的歌曲。據悉，歌曲《脈衝星》是利用國家天文臺中國天眼FAST新發現的100顆脈衝星信號轉化製作而成。
  • 脈衝星到底是「何方神聖」?
    說起脈衝星，大部分人都會聯想到它那獨一無二的穩定閃光。當脈衝星在1967年首次被發現時，它們有節奏的無線電波脈衝成功地吸引了科學家的注意。一些人認為他們的射電光束可能是來自外星的訊息。但是經過大量的觀測和研究之後，我們知道脈衝星是磁化的、旋轉的中子星。
  • 中國人第一次用自己的望遠鏡找到新脈衝星!FAST首秀實力不俗
    脈衝星是特殊的中子星，因為其輻射束會周期性快速掃過地球，使地球人看到一個個周期脈衝而得名。脈衝星可謂宇宙中最為神奇的天體之一。為什麼這麼說？因為對脈衝星進行觀測，不僅能夠研究脈衝星自身的極端物理狀態，還能對星際介質、銀河系磁場、引力波等目標進行研究。也正因為脈衝星的特殊性，諾貝爾物理學獎兩度授予了脈衝星相關發現（發現第一個脈衝星；發現第一個雙星系統中的脈衝星，並利用它很好地驗證了引力波輻射理論）。
  • 「景東120m脈衝星射電望遠鏡研製」重大科技項目啟動
    他代表中科院對雲南省委、省政府長期以來對中科院工作的大力支持表示衷心感謝，向推動和落實景東120m脈衝星射電望遠鏡研製項目的有關部門和同志們表示誠摯謝意。他強調，景東120m脈衝星射電望遠鏡不僅是壯美的科學景觀，也要肩負起「大國科技重器」的使命擔當。
  • 發現脈衝星新天體物理現象,清華項目成果登上《自然·天文》
    （中子星的一種）的軟X射線偏振信號，並首次發現了脈衝星自轉突變和恢復過程中X射線偏振信號的變化，說明在此過程中脈衝星磁場發生了變化。2018年10月29日，「極光計劃」探測器發射升空，經過1年的觀測，探測到來自蟹狀星雲的X射線偏振信號，並發現了有關脈衝星的新天體物理現象，也就是當蟹狀星雲脈衝星自轉周期突然變化之後，其X射線偏振也發生了顯著的變化。脈衝星是一種極其精確的「時鐘」，但是經常會在某一個時間點發生一次突變，然後慢慢恢復，這種自轉突變是一種有待研究的天文現象。
  • 港媒:「中國天眼」首次發現新脈衝星 聽見1.6萬光年外聲音
    參考消息網10月11日報導港媒稱，中科院國家天文臺10月10日宣布，位於貴州的「中國天眼」（FAST）首次發現脈衝星，探測到數十個優質脈衝星候選體，其中6顆通過國際認證。這是內地射電望遠鏡首次發現脈衝星。
  • 揭示快速射電暴起源,發現脈衝星240餘顆,FAST正式運行300天——探...
    原標題：揭示快速射電暴起源，發現脈衝星240餘顆，FAST正式運行300天——探茫茫星際 顯天眼威力「中國天眼」全景。　　國家天文臺供圖源於磁層的快速射電暴偏振多樣性示意圖。 　　李柯伽供圖核心閱讀正式運行300天以來，被譽為「中國天眼」的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）已發現脈衝星數量超過240顆。我國科研團隊藉助FAST，迅速成為國際快速射電暴領域的核心研究力量。
  • 如何輸出並查看脈衝調製信號?
    在時間上離散的脈衝串，同樣可以作為載波，這時的調製是用基帶信號去改變脈衝的某些參數而達到的，這種調製叫作脈衝調製。脈衝調製（Pulse Modulation）表示用脈衝信號去調製 RF 載波的過程。按基帶信號改變脈衝參數（幅度、寬度、時間位置）的不同，把脈衝調製分為脈幅調製（PAM）、脈寬調製（PWM, Pulse Width Modulation）和脈位調製（PPM）等。
  • 王菲這個流行符號
    但如果仔細想一想，在流行音樂這座城池裡，曾有過多少莫名其妙暴得大名並成為偶像的南郭先生呢？王菲其實也屬其中之一。以王菲現在的影響力和名氣，我們退而問之：她是創作型的歌手嗎？她的歌有更深遠的思想嗎？她目前的名聲和她的實力真的相符嗎？再或者，請允許我最世俗地問一句：王菲真的算美女嗎？回答都是：NO！
  • 流行音樂裡的光明會獻祭符號
    我們來看看Ke$ha《Die Young》MV裡的光明會符號：首先，Ke$ha將名字裡的S做成了美元符號，凸顯出S。而S就代表撒旦。這組字母就沒有清晰出現過，但還是可以辨認出是EVIL，意思是：邪惡、惡魔組成三角的人。背後的建築類似「伊斯蘭國」風格（代表極端組織？）
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    兔斯基、阿狸、悠嘻猴、炮炮兵等，這些曾經在網絡上掀起過高潮的呆萌表情早已成為過去式，以可妮兔、布朗熊、饅頭人、詹姆斯為代表的新一代原創網絡表情，已經在即時通訊軟體的表情商店中大肆「吸金」。這些「假」表情何以對網民產生這般吸引？有科學家研究發現，人類大腦對表情符號產生的電活動反應模式，與見到真實面部的反應相似。
  • 產品獨具匠心 元氣森林已成為年輕群體的流行符號
    元氣森林已經成為元氣的代名詞，當下年輕人群體裡的流行符號，每當提起元氣森林時，瞬間一股健康青春的感覺撲面而來，滿滿的正能量。目前我國正在開展"健康中國"合理膳食專項行動，行動中特別提出鼓勵企業進行"低糖"或者"無糖"的創新，倡導食品生產經營者使用食品安全標準允許使用的天然甜味物質和甜味劑取代蔗糖。