2020年5月18日，间隔高兴分队（Joy Division）乐队主唱的伊恩·柯蒂斯（Ian Curtis）在自家厨房上吊自杀曩昔整整四十年。自高兴分队在1979年发布的第一张录音室专辑《Unknown Pleasures》之后，一个充溢科幻感“重峦叠嶂”的图画作为后朋克年代的摇滚标志呈现在各种当地：T恤、帆布袋、手机壳、电影等等。
这是摇滚史上最为成功的专辑封面之一，Peter Saville担任规划的《Unknown Pleasures》专辑封面，成功到被戏称“封面比音乐知名”。或许你从前见过这个巨大的“标志”，但你或许不知道的是，在专辑发布五年前，1974年，一位射电地理学家安东尼·休伊什（Antony Hewish）正是因为这张图片取得当年的诺贝尔物理学奖。
盛行文明中运用的《Unknown Pleasures》专辑封面
01
诺贝尔奖级的新发现
从《Unknown Pleasures》专辑发布向前回溯12年，1967年10月6日，一位剑桥大学的研讨生乔丝琳·贝尔（Jocelyn Bell ）在射电望远镜每天发生的数十米记载纸带上标示下了一个规则的脉冲信号。那年他的导师休伊什辅导规划制作了一个占地16000平方米的长波接纳天线阵列。这套新的设备具有其时许多射电望远镜不具有的呼应时刻短的特色，能识别出信号在短时刻内的“闪耀”或“脉冲”。得益于此，贝尔能敏锐地在很多数据中调查到一个周期在一秒左右的反常的规则脉冲信号。在之后的几个月中她和导师休伊什一同进行进一步的记载调查和试验，承认这是一个具有极端精确的周期（精确到千万分之一秒）——1.337302088331秒，的太阳系外辐射源。这种高频周期性的辐射源是在地理学观测中从未遇到过的，贝尔开端将其称为CP1919（代表其地点的赤经坐标19h 19m ）。
贝尔发现CP1919时的一份记载。留意图顶用黑色铅笔标示的刻度为10分钟每格，远大于CP1919的周期。贝尔开端所调查到的周期脉冲在箭头所指处的几十秒内。
02
“小绿人”
这样古怪的信号是什么呢？现已发现的天体中尚没有能宣布如此规则，而且周期极短的脉冲的。一时，外星才智生物作为一种或许的解说呈现过在贝尔和休伊什团队的脑海里。在其时关于“飞碟”和外星人的“发现陈述”和科幻著作在西方社会正是盛行，盛行的说法多把外星人描绘成低矮，绿色皮肤的类人生物，CP1919便有了一个昵称——“小绿人”。这个昵称也呈现在了休伊什研讨组和其他地理台的非正式交流中。再加之对CP1919宣布信号频段的开端剖析得出，这个信号源的巨细不超越5000公里（地球半径为6371公里，太阳半径为696340公里），如此一个比行星还要小的发射源，愈加增强了来自外星才智生物的或许性。假设发射源真的来自一颗悠远行星上的才智生物，因为行星会绕恒星旋转，一瞬间向地球运动，一瞬间又违背地球远去，应该会发生可观测的多普勒效应，所以多普勒效应的观测关于判定新发现的外星辐射源是否或许来自于外星人至关重要。在休伊什取得诺贝尔奖的演讲上，他说到等候多普勒效应观测成果的几周时刻：
“咱们那时有必要面临这些信号真的是来自于一颗盘绕恒星运动的行星的“人”造信号的或许。再过几周，观测就会提醒这个辐射源究竟有没有多普勒效应。其时我感觉自己有义务在精确些的成果出来之前保持沉默。1967年12月的那几周肯定是我人生中最振奋的一段时刻。”
后来的观测成果标明CP1919没有展现出多普勒效应，他们判别这不是来自外星人的联络信号，而是一种新发现的悠远天体——脉冲星。到1968年末，人们现已相继发现了23颗脉冲星，而且根本承认脉冲星便是高速旋转的中子星。
1968年休伊什和贝尔宣布论文中的CP1919脉冲信号。
03
世界灯塔
脉冲星为何表现出如此规则的脉冲辐射？这要从贝尔的新发现再向前追溯35年，时值1932年。从1909年卢瑟福证明原子内存在原子核后，人们开端了绵长的探究原子内部结构的新征途。1932年詹姆斯·查德威克（Sir James Chadwick）在前人试验和理论的基础上规划出新的试验第一次承认原子中的确存在一种质量和质子附近，但不带有电荷的粒子——中子。
在中子发现后不久，苏联闻名的物理学家朗道等人就猜测，应该存在一种彻底由中子构成的天体——中子星。这以后的十来年间有许多闻名的物理学家都提出了开端的中子星的理论模型，但数十年间中子星都只存在于理论模型之中，并不契合任何一种现已观测到的天体。中子星是一种细密星，即恒星演化的晚期，内部的核反应中止后，恒星会在本身的重力下崩塌成十分细密的星体。中子星的压力十分之大，以至于可以“把电子压到质子中去”构成中子，所以其内部只由摆放十分严密的中子构成。一颗具有太阳质量的中子星其巨细也不会超越数十千米，其密度一般相当于把地球压缩到冠状病毒的巨细（100纳米左右）。
病毒巨细的地球
如此小的体积和外表积，标明中子星因为热辐射所宣布的光是十分弱小的，用传统光学手法难以观测，这也是中子星停留在理论模型中数十年的原因。在恒星崩塌成中子星的过程中，跟着体积的缩小，其旋转速度和散宣布的磁场都逐步被“浓缩”，终究构成一个具有高自转速度（几毫秒到几秒的时刻内旋转一圈，有些比家用搅拌机还要快），外表有高强度磁场的星体。如此快速旋转的磁场会使得在磁场中运动的带电粒子宣布激烈的电磁辐射，并被磁场束缚到磁场两级构成两道辐射“光束”。当这样的光束扫过地球时，就发生了一个安稳的高频脉冲信号，也被称为“灯塔效应”。
中子星的光束像世界中的灯塔相同规则地扫过地球。
中子星安稳的频率可当作每颗中子星共同的标号，中子星的方位或许可以用作星际定位。在1972年飞向太空的闻名“先驱者号铝板”上就标示了14颗脉冲星的周期以及它们与太阳的相对方位，以期假设有外星生物获取到铝板，可以终究靠其上的信息对太阳系进行定位。
先驱者10号探究器上带着的铝板。左边放射状的图画代表14颗脉冲星和太阳的相对方位。线上以二进制表明对应的脉冲周期。
04
Unknown Pleasures
Unknown Pleasures的封面正是CP1919的脉冲信号。这张图最早呈现在贝尔第一次发现CP1919的3年后，1970年Harold D. Craft, Jr.的博士论文里。Harold D. Craft, Jr.在论文中剖析了12颗脉冲星，经过将脉冲星每次脉冲的信号叠加在一同作图进行比照。这也一差二错让它成为了或许是 “最闻名的博士论文” 。
盛行文明中“最闻名的博士论文”
图中每一条记载都代表脉冲星的光束扫过一次地球，上下两条记载的时刻差便是CP1919的周期。每次脉冲的脉宽和形状大致相似，这也是中子星安稳旋转的一个表征。
CP1919信号的示意图。
世界深部灯塔的脉冲触动了高兴分队的成员和封面的规划师Peter Saville，以极简的风格将CP1919扮成了摇滚史上最有影响力的标志。深空诡秘的风光与音乐的美学在Peter Savile眼里融为一体，在他给高兴分队的单曲Transmission规划的“7英寸”版别封面和单曲合集 +- Singles 1978–80的封面也运用了地理学相关的图片。
+- Singles 1978–80封面。NGC346分散星团是非负片。
Transmission封面。
猎户座大星云彩色照片。
来历：石头科普工作室
修改：Quanta Yuan
