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5.1 脈衝星的發現:貝爾與休伊什(1967)#

一台「閃爍望遠鏡」#

為偵測類星體等小角徑射電源的閃爍,休伊什設計了一台工作在 81.5 MHz 的偶極天線陣列——面積 4.5 英畝、2048 根偶極子、每 100 毫秒記錄一次全天空流量。建造與操作落在博士生喬絲琳・貝爾(Jocelyn Bell)肩上:拉電纜、釘木樁、日復一日分析一米高的紙帶記錄。

「小綠人」#

1967 年 7 月底,貝爾在紙帶上注意到一小段「背景雜訊」:一串嚴格週期 1.3373 秒的脈衝。排除地球干擾、排除衛星、確認恆星時跟蹤後,她得到結論——信號來自固定天區,且精確得像一台宇宙時鐘。

實驗室的內部反應極具卡文迪許特色:

  • 有人半開玩笑稱之為 LGM-1(Little Green Men,小綠人)——若是外星文明的信號呢?
  • 休伊什的第一反應是懷疑儀器,第二反應是「那就找出更多」;
  • 貝爾很快又找到 3 個類似源——宇宙尺度的自然現象,不是 LGM。

1968 年 2 月《自然》發表,命名為脈衝星(pulsar)。理論隨即跟上:這是快速自轉、帶極強磁場的中子星——巴德與茲威基 1934 年的預言成真,也是超新星爆發的殘骸。

諾貝爾獎與它的爭議#

1974 年,休伊什與賴爾(表彰綜合孔徑)共享諾貝爾物理學獎;貝爾(時已婚,名 Joceyn Bell Burnell)未列名。這成為科學史上關於「誰發現」最著名的爭議之一。貝爾的回應寬和:她說若當時是研究生不獲獎是常態,並持續呼籲重視青年研究者的貢獻。

因果:沒有賴爾的射電線路與休伊什的閃爍理論(4.3),就沒有這台望遠鏡;沒有貝爾近乎苦行式的讀帶與「不放過異常」的訓練,脈衝星至少要晚幾年才會出現。而脈衝星反過來為廣義相對論檢驗與引力波間接探測(雙脈衝星)提供了天體實驗室。