问一个有关脉冲星的问题
有人形容脉冲星是“宇宙的灯塔“，此话怎解呢？::0015::::0015::::0015:: [img]http://www.einstein-online.info/de/images/einsteiger/pulsar.gif[/img] 从smile大大提供的这个动画图来看，似乎脉冲星会向一个特定的方向发射电磁波，也只有在这个方向上才能探测到脉冲星所发射出来的电磁波了。不知道这样理解对吗？ 若然如此，那么在这个脉冲星横扫过的天域里，地球并不在它的范围之内，那我们是不是永远都无法知道它的存在呢？yct41.gif LS理解基本正确，脉冲星在两极有超强的高能辐射，通常转动也很快，比如著名的蟹状星云中的那个，自转周期大约为1/30s，即一秒钟自转30个周期，其核心目前已证认为一颗中子星，其实通常毫秒脉冲星都是致密星，因为普通恒星那么高速自转非转散了不可，引力束缚是不足以支持如此高速的自转的。至于不指向地球的脉冲星，汗，那个目前大概也不把它们叫脉冲星吧，能否探知它们的存在，鬼不是很懂观测，不过想来可以通过其对周围的环境的影响探知这种天体的存在吧，如果这样一颗脉冲星是存在于星云中的，那么它们的脉冲应该可以对星云产生作用，产生吸收、散射、再辐射等周期性变化，探测这类现像也许可以找到这种脉冲星吧。后面这个是鬼胡说的哈！有没有人做这种事，鬼可不知道！呵呵！
[[i] 本帖最后由 云边鬼 于 2008-9-25 10:19 编辑 [/i]] 谢谢鬼大大的说明！我想大部分的天文学家也向大大所说的那样去观测及寻找脉冲星的吧，不然我想不出其他更好的方法了。呵呵~ [quote]原帖由 [i]云边鬼[/i] 于 2008-9-25 10:13 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1020946&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
...那么它们的脉冲应该可以对星云产生作用，产生吸收、散射、再辐射等[color=Red]周期性变化[/color]， ... [/quote]
它们的脉冲应该可以对星云产生作用，产生吸收、散射、再辐射 ----- 这部分是对的
但红字部分就不对了。suroundings 的再辐射，因为是在巨大的空间范围内发生，所有的迅变信号到观测者的接受器时都被抹平了
[[i] 本帖最后由 smile123 于 2008-9-25 13:34 编辑 [/i]] [quote]原帖由 [i]云边鬼[/i] 于 2008-9-25 10:13 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1020946&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
如果这样一颗脉冲星是存在于星云中的，那么它们的脉冲应该可以对星云产生作用，产生吸收、散射、再辐射等周期性变化，探测这类现像也许可以找到这种脉冲星吧。[/quote]
我也有类似的想法。
按照灯塔模型的估计，大多数的脉冲星的光柱不扫过地球，因此我们看不到它们。
但是，如果它在遗迹星云中，起码应该看到它们扫描出的锥形亮云，可是却没有明显的这样的例子。按说，有锥形亮云的遗迹数量，应该比有脉冲星的遗迹更多，可是观测并不支持这种计算，这是为什么？ [quote]原帖由 [i]愚石[/i] 于 2008-9-25 19:38 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1021346&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
我也有类似的想法。
按照灯塔模型的估计，大多数的脉冲星的光柱不扫过地球，因此我们看不到它们。
但是，如果它在遗迹星云中，起码应该看到它们扫描出的锥形亮云，可是却没有明显的这样的例子。按说，有锥形亮云的遗迹数量，应该 ... [/quote]
脉冲星（年轻的中子星）周围是不大可能出现“锥形亮云的遗迹”的。原因是因为
脉冲星周围的星云的辐射能量主要是超新星爆炸产生的能量残余，后来的脉冲星
的(两极)辐射能量很弱，不可能造成可观测“锥形”结构。其实脉冲星对周围星云
物质能量最有效的补充途径不是两极的辐射，而是其旋转能通过磁场对周围的耗
散输送。这种输送是非常复杂的，不大可能形成“锥形”结构。 [quote]原帖由 [i]smile123[/i] 于 2008-9-26 03:12 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1021611&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
脉冲星（年轻的中子星）周围是不大可能出现“锥形亮云的遗迹”的。原因是因为
脉冲星周围的星云的辐射能量主要是超新星爆炸产生的能量残余，后来的脉冲星
的(两极)辐射能量很弱，不可能造成可观测“锥形”结构。其实脉冲星对周围星云
物质能量最有效的补充途径不是两极的辐射，而是其旋转能通过磁场对周围的耗
散输送。这种输送是非常复杂的，不大可能形成“锥形”结构。[/quote]
我认为，你说的两极辐射很弱，其旋转能通过磁场对周围输送能量，这种说法很有道理，我也比较同意，这也是我们的一个基本观点。
人们计算了蟹状脉冲星辐射能量以后，认为星云的辐射能量与脉冲星的转动能损失大体相当，因此认为星云的发光能量靠的是脉冲星来补充。也就是说，起码像蟹状脉冲星这样年龄的星云已经不再依靠超新星爆炸产生的能量残余发光了。比蟹状脉冲星更年轻的遗迹是很少的，因此说遗迹发光靠的是脉冲星的能量也不算大错吧？
计算脉冲星的转动能损失，使用的公式就是偶极辐射公式，起码两极的磁场最强，辐射功率最大，出现锥形亮云应在期待之中。蟹状脉冲星的观测显示，磁极不对着地球的时候，看不到它，磁极对着我们的时候才能看到它。磁极区与非磁极区具有如此强的反差，说明极区辐射占了主要分量，难道在它的周围不应该扫描出锥形亮云？
在发现脉冲星以后，人们认为极区光柱是中子星的极端高的磁场的产物。可是后来，在只有数千高斯磁场的超冷星上也发现了形态相同的脉冲辐射，并且证明，是磁轴垂直于视线的时候出现辐射。
这下问题就复杂了，强磁场辐射光柱，弱磁场也辐射光柱，有的光柱平行于磁轴，有的光柱垂直于磁轴。
当然，你也知道，我们是不相信灯塔模型的。我说这些，只是想说，或许，灯塔模型根本就是错误的模型。
依照我们的观点，不如重新考虑一下。也许，根本就不存在什么光柱，而是磁场的反转震荡直接就造成了脉冲辐射。如果磁场是震荡的，那么，几乎所有的问题全都可以解释了。
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-9-26 09:54 编辑 [/i]] 起码两极的磁场最强，辐射功率最大，出现锥形亮云应在期待之中 ---> 这个我不同意。当尺度达到地面望远镜分辨程度的“锥形”结构时，那是远远超过中子星的尺度的。在这种尺度下的再辐射机制绝对和中子星的旋转无直接关联了。所以就没必要一定要保持“锥形”的空间结构。
至于你说的其它想法，我想不是三言两语能在这里讨论清楚的（也超出了我的知识能力范围之外了）
[[i] 本帖最后由 smile123 于 2008-9-26 10:12 编辑 [/i]] [quote]原帖由 [i]smile123[/i] 于 2008-9-26 10:11 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1021695&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
起码两极的磁场最强，辐射功率最大，出现锥形亮云应在期待之中 ---> 这个我不同意。当尺度达到地面望远镜分辨程度的“锥形”结构时，那是远远超过中子星的尺度的。在这种尺度下的再辐射机制绝对和中子星的旋转无直接关联 ... [/quote]
我不清楚你的想法。
脉冲星的光柱扫过我们地球时（尺度够大了吧），它的集束特性和周期特性仍然表显得无比清晰，为什么会在 [color=red]星云远远超过中子星的尺度下，再辐射机制绝对和中子星的旋转无直接关联[/color]？
仍然以蟹状脉冲星为例。当它的磁极不对着我们时，它的射电、可见光、X光、伽玛射线等波段都是相对黑暗的。到了它的磁极对着我们时，这些波段都变成了明亮的。那么，磁轴不扫过的遗迹空间，应该总是相对黑暗的。这些黑暗区域的粒子是如何得到能量补充的？难道是靠了射电、可见光、X光、伽玛射线以外的波段？ "我不清楚你的想法。
脉冲星的光柱扫过我们地球时（尺度够大了吧），它的集束特性和周期特性仍然表显得无比清晰，为什么会在 [color=red]星云远远超过中子星的尺度下，再辐射机制绝对和中子星的旋转无直接关联[/color]？
仍然以蟹状脉冲星为例。当它的磁极不对着我们时，它的射电、可见光、X光、伽玛射线等波段都是相对黑暗的。到了它的磁极对着我们时，这些波段都变成了明亮的。那么，磁轴不扫过的遗迹空间，应该总是相对黑暗的。这些黑暗区域的粒子是如何得到能量补充的？难道是靠了射电、可见光、X光、伽玛射线以外的波段？"
很不错的问题。
我们看到的Pulse是直接源于中子星（高度集束），但仍然很暗，如蟹状星云中的中的中子星光学星等约15等而已。注意，这还是集束光源的直接辐射。如果其能量被分散到大N个数量级的星云空间再被辐射出来，是弱到不会被测量到的程度的。
而星云自身的辐射（从旋转磁场中获得的中子星的转动能），是经过复杂的转换过程（动力学的／各种电磁波段的级联跃迁／磁流体动力学。。。）缓慢地扩展到巨大的空间后再变为辐射的，没有道理认为这个辐射必须是“锥形”分布,也没必要必须严格/及时地跟随中子星的自转。
[[i] 本帖最后由 smile123 于 2008-9-26 11:35 编辑 [/i]] [quote]原帖由 [i]smile123[/i] 于 2008-9-26 11:20 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1021736&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
"而星云自身的辐射（从旋转磁场中获得的中子星的转动能），是经过复杂的转换过程（动力学的／各种电磁波段的级联跃迁／磁流体动力学。。。）变为辐射的，没有道理认为这个辐射必须是“锥形”分布。[/quote]
射电、可见光、X光、伽玛射线传到我们这里时尚且表现出明显的集束性。如果脉冲星的转动能是通过这些波段向外传播的，那么，锥形亮云应该出现。要是你能肯定星云辐射的能量，是来自于脉冲星，但不是主要来自于这些波段，我也无话可说。
如果在遗迹中出现了锥形亮云，一定会被认为是灯塔模型的有力证据。现在，没有出现锥形亮云，我总认为是灯塔模型的遗憾。
你把它归咎于“复杂的转换过程”。而我的意思是，是否存在（相对）简单的根源。
说不定，你说的各种动力学的／各种电磁波段的级联跃迁／磁流体动力学的解释，都是一些“本轮”。毕竟，天体物理学的很多理论都被后来的理论推翻了，例如，戈尔德刚刚提出灯塔模型的时候，也是得到了世人的嘲笑。
与王愚笨网友的论证方法不同，在发表在 arXiv上的论文中，我们提出了15种观测证据来支持我们的观点，还提出了6种预言来验证我们的观点。同时，已经有4位脉冲星专家认为我们的观点值得讨论。
当然，我们不能说我们的观点一定正确，但起码我们的观点是可以验证的。
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-9-26 11:52 编辑 [/i]] 那些多波段的Pulse集束辐射其实只是中子星能量损失的极小的一部分, 这部分(你认为会造成"锥形"结构的)被周围星云物质吸收极其有限. 而中子星的转动能的主要损失是强磁场对周围物质的拖拽, 是一种动力学行为, 这种能量的损失有一部分会(通过非常复杂的机制, 我不十分了解)转换为周围星云物质的电磁辐射(当然也有同步辐射占相当比例). 这些辐射在空间的分布是受中子星的磁场和高速膨胀的星云的复杂动力学结构共同影响的. 不论其空间分布,还是时间响应都不可能简单地和中子星高速转动行为直接关联
[[i] 本帖最后由 smile123 于 2008-9-26 11:56 编辑 [/i]] [quote]原帖由 [i]smile123[/i] 于 2008-9-26 11:55 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1021760&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
那些多波段的Pulse集束辐射其实只是中子星能量损失的极小的一部分, 这部分(你认为会造成"锥形"结构的)被周围星云物质吸收极其有限. 而中子星的转动能的主要损失是强磁场对周围物质的拖拽, 是一种动力学行为, 这种能 ... [/quote]
“主要损失是强磁场对周围物质的拖拽”。一个问题是，这种拖曳是极低频率的作用，蟹状脉脉冲星是30Hz左右，这样的电磁作用能够全部转换成射电、可见光、X光、伽玛射线吗？我觉得值得怀疑。因为人们计算的结果是，整个星云在这些波段上的总辐射，接近于脉冲星动能的总损失。
我不大相信近似直流（数十赫兹）的磁拖曳作用能够全部转换成射电、可见光、X光、伽玛射线，能实现这样的转换吗？ [quote]原帖由 [i]愚石[/i] 于 2008-9-26 12:08 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1021771&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
“主要损失是强磁场对周围物质的拖拽”。一个问题是，这种拖曳是极低频率的作用，蟹状脉脉冲星是30Hz左右，这样的电磁作用能够全部转换成射电、可见光、X光、伽玛射线吗？我觉得值得怀疑。因为人们计算的结果是，整个星云在 ... [/quote]
我就不怎么怀疑这个. 举个近处的例子, 日冕有1百万度, 居然能量维持来自表面温度不到6000度的太阳. 现在研究表明, 就是用已知的物理理论就能解释这个(当然非常复杂,非一目了然的). 这就是科学研究细致分支领域的特点, 和物理基础理论研究领域的总是找简单普适的原理相反, 以超级复杂难解来为特征的. 这是因为大自然在用最简单的普适原理演绎千变万化的具体事物时使用的技巧不是那么容易让人懂的. 科学研究中, 简单有简单的美, 复杂有复杂的美.
中子星周围就是超级的chaotic, 而且物理环境也很极端(强磁场/强引力场), 任何过于简化的模型都是很难胜任的 [quote]原帖由 [i]smile123[/i] 于 2008-9-26 12:27 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1021779&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
我就不怎么怀疑这个. 举个近处的例子, 日冕有1百万度, 居然能量维持来自表面温度不到6000度的太阳. 现在研究表明, 就是用已知的物理理论就能解释这个(当然非常复杂,非一目了然的). 这就是科学研究细致分支领域的 ... [/quote]
你的例子很不错。
这说明，有很多的天体物理问题是出乎人们的预料的。
脉冲星也是这样。现在，它的脉冲特性可以用极区光柱来解释，可以用极端的引力和极端的磁场强度来解释光柱的产生。但是，当我们在磁场强度只有数千高斯的超冷、超小质量主序星上也观测到极其相似的脉冲时，我们是不是应该重新考虑我们原来的解释是否靠得住？特别是，当我们发现主序星上的脉冲竟然对应于磁场的过零点时，我们是否应该把眼光更开阔一些？
或者，我们是否应该讨论一下，用磁场反转来解释脉冲辐射，会有什么难以逾越的困难吗？
按你的方法，我也举个近处的例子：太阳的磁场就在不停地反转，其他的主序星（例如发现了脉冲辐射的主序星）就一定不能反转吗？中子星的磁场就一定不能反转吗？
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-9-26 14:41 编辑 [/i]] 弱弱地搭訕一問: 為什么中子星的粒子都變成不帶電荷的中子, 還有那麼強的磁場? ::0015:: [quote]原帖由 [i]Wah![/i] 于 2008-9-26 18:07 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1022004&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
弱弱地搭訕一問: 為什么中子星的粒子都變成不帶電荷的中子, 還有那麼強的磁場? ::0015:: [/quote]
瞎说一通，不必当真。
对于第一个问题，一般认为是因为极大的压力把电子压倒了原子核中，电子与质子中和，因此都变成了中子。
对于第二个问题，一般认为是前星塌缩形成中子星的时候，由于磁通量守恒，磁通浓缩造成了磁场极端高的结果。但是我们认为这种解释很牵强。因为脉冲星的转动能要变成磁能再辐射出去，那么，磁能应该是既有进又有出的动态平衡，与磁通守恒是相矛盾的，再说，磁通守恒本身就是个假设，未必是真理。 [quote]原帖由 [i]愚石[/i] 于 2008-9-26 19:06 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1022036&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
...对于第二个问题，一般认为是前星塌缩形成中子星的时候，由于磁通量守恒，磁通浓缩造成了磁场极端高的结果。但是我们认为这种解释很牵强。因为脉冲星的转动能要变成磁能再辐射出去，那么，磁能应该是既有进又有出的动态平衡，与磁通守恒是相矛盾的，再说，磁通守恒本身就是个假设，未必是真理。[/quote]
建议先去搞明白"磁通守恒"的物理前提先
观测回来了, 近期不会再有时间参与讨论, 撤退::luguo:: [quote]原帖由 [i]smile123[/i] 于 2008-9-27 16:23 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1022675&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
建议先去搞明白"磁通守恒"的物理前提先
[/quote]
按照我的知识，所谓"磁通守恒"，只是一个假设而已，好像并没有实验证据证明其真的成立，特别是在脉冲星形成的过程中成立。
起码太阳的磁通就在0和最大值之间不断地改变，难道它塌缩的时候反倒能够保持磁通守恒？相对稳定的主序阶段尚且不守恒，到了突变阶段反倒守恒？值得怀疑。
回复 地狱17层 愚石 的帖子
那不是假设，是定理，一般的电学教材上就有。地狱18层！:L [quote]原帖由 [i]positron[/i] 于 2008-9-27 17:10 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1022703&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
那不是假设，是定理，一般的电学教材上就有。
地狱18层！:L [/quote]
这我倒是第一次听说。能否给出点有关信息？
电学教材上肯定没有，除非你理解的磁通量守恒不是这里讨论的意思。
因为太阳的磁通量显然是不守恒的。
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-9-27 18:00 编辑 [/i]] [quote]原帖由 [i]愚石[/i] 于 2008-9-27 17:49 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1022730&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
这我倒是第一次听说。能否给出点有关信息？
电学教材上肯定没有，除非你理解的磁通量守恒不是这里讨论的意思。
因为太阳的磁通量显然是不守恒的。 ... [/quote]
电磁场的经典理论可以用方程组来表达,守不守恒一看就明白了.
麦克斯韦方程组 请注意说明----[2]!!!!!!!!!--关于第2个方程的说明.-----{（2）描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发，也可以由变化电场的位移电流所激发，它们的磁场都是涡旋场，磁感应线都是闭合线，对封闭曲面的通量无贡献。}
[float=right][url=http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/1cd4147bf08260e10ad18785.jpg][img]http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/1cd4147bf08260e10ad18785.jpg[/img][/url][/float]
目录 [url=http://baike.baidu.com/view/150496.htm#1][color=#3366cc]历史背景[/color][/url] [url=http://baike.baidu.com/view/150496.htm#2][color=#3366cc]积分形式[/color][/url] [url=http://baike.baidu.com/view/150496.htm#3][color=#3366cc]微分形式[/color][/url] [url=http://baike.baidu.com/view/150496.htm#4][color=#3366cc]科学意义[/color][/url]
[b]麦克斯韦方程组 Maxwell's equation[/b]
(麦克斯韦方程组的推导见百度相对论贴吧，连接[url=http://tieba.baidu.com/f?kz=432993345]http://tieba.baidu.com/f?kz=432993345[/url])
麦克斯韦方程组是[url=http://baike.baidu.com/view/4578.htm][color=#3366cc]麦克斯韦[/color][/url]（James Clerk Maxwell）建立的描述电场与[url=http://baike.baidu.com/view/351.htm][color=#3366cc]磁场[/color][/url]的四个方程。
方程组的微分形式，通常称为麦克斯韦方程。 在麦克斯韦方程组中，电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并预言了电磁波的存在。
麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来，建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。
[float=right][url=http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/9319cf09c5b18797d1581ba1.jpg][img]http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/9319cf09c5b18797d1581ba1.jpg[/img][/url][/float]
麦克斯韦方程组在电磁学中的地位，如同牛顿运动定律在力学中的地位一样。以麦克斯韦方程组为核心的电磁理论，是经典物理学最引以自豪的成就之一。它所揭示出的电磁相互作用的完美统一，为物理学家树立了这样一种信念：物质的各种相互作用在更高层次上应该是统一的。另外，这个理论被广泛地应用到技术领域。
[url=http://baike.baidu.com/edit/id=150496&dl=1]编辑本段[/url]历史背景 1845年，关于电磁现象的三个最基本的实验定律：库仑定律（1785年），安培—毕奥—萨伐尔定律（1820年），法拉第定律（1831-1845年）已被总结出来，法拉第的“电力线”和“磁力线”概念已发展成“电磁场概念”。
[url=http://baike.baidu.com/view/74004.htm][color=#3366cc]场[/color][/url]概念的产生，也有麦克斯韦的一份功劳，这是当时物理学中一个伟大的创举，因为正是场概念的出现，使当时许多物理学家得以从牛顿“超距观念”的束缚中摆脱出来，普遍地接受了电磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。
1855年至1865年，麦克斯韦在全面地审视了[url=http://baike.baidu.com/view/40407.htm][color=#3366cc]库仑定律[/color][/url]、[url=http://baike.baidu.com/view/4504.htm][color=#3366cc]安培[/color][/url]—毕奥—萨伐尔定律和法拉第定律的基础上，把数学分析方法带进了电磁学的研究领域，由此导致麦克斯韦电磁理论的诞生。
[url=http://baike.baidu.com/edit/id=150496&dl=2]编辑本段[/url]积分形式 麦克斯韦方程组的积分形式： [float=left][url=http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/0b14ad1927fcac5043a9adeb.jpg][img]http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/0b14ad1927fcac5043a9adeb.jpg[/img][/url] 麦克斯韦方程组的积分形式:[/float]
这是1873年前后，麦克斯韦提出的表述电磁场普遍规律的四个方程。
其中：（1）描述了电场的性质。在一般情况下，电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场，而感应电场是涡旋场，它的电位移线是闭合的，对封闭曲面的通量无贡献。
（2）描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发，也可以由变化电场的位移电流所激发，它们的磁场都是涡旋场，磁感应线都是闭合线，对封闭曲面的通量无贡献。
（3）描述了变化的磁场激发电场的规律。
（4）描述了变化的电场激发磁场的规律。
变化场与稳恒场的关系：
当
[float=left][url=http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/35e940dfe38fd006495403f0.jpg][img]http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/35e940dfe38fd006495403f0.jpg[/img][/url] 变化场与稳恒场的关系[/float]
时，
方程组就还原为静电场和稳恒磁场的方程： [float=left][url=http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/8cf0d51339131236dd5401f9.jpg][img]http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/8cf0d51339131236dd5401f9.jpg[/img][/url][/float]
在没有场源的自由空间，即q=0, I=0，方程组就成为如下形式： [float=left][url=http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/1b0d4f0fc7b0cc3f6059f3fb.jpg][img]http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/1b0d4f0fc7b0cc3f6059f3fb.jpg[/img][/url][/float]
麦克斯韦方程组的积分形式反映了空间某区域的电磁场量(D、E、B、H)和场源(电荷q、电流I)之间的关系。
[url=http://baike.baidu.com/edit/id=150496&dl=3]编辑本段[/url]微分形式 麦克斯韦方程组微分形式：在电磁场的实际应用中，经常要知道空间逐点的电磁场量和电荷、电流之间的关系。从数学形式上，就是将麦克斯韦方程组的积分形式化为微分形式。利用矢量分析方法，可得： [float=left][url=http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/0db2c9ca69851153f21fe7c0.jpg][img]http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/0db2c9ca69851153f21fe7c0.jpg[/img][/url][/float]
注意：(1)在不同的惯性参照系中，麦克斯韦方程有同样的形式。
(2) 应用麦克斯韦方程组解决实际问题，还要考虑介质对电磁场的影响。例如在各向同性介质中，电磁场量与介质特性量有下列关系：
[float=left][url=http://imgsrc.baidu.com/baike/pic/item/bbe0d311e4da5c05b9127bc3.jpg][img]http://imgsrc.baidu.com/baike/abpic/item/bbe0d311e4da5c05b9127bc3.jpg[/img][/url][/float]
在非均匀介质中，还要考虑电磁场量在界面上的边值关系。在利用t=0时场量的初值条件，原则上可以求出任一时刻空间任一点的电磁场，即E(x,y,z,t)和B(x,y,z,t)。
[url=http://baike.baidu.com/edit/id=150496&dl=4]编辑本段[/url]科学意义 (一)经典场论是19世纪后期麦克斯韦在总结电磁学三大实验定律并把它与力学模型进行类比的基础上创立起来的。但麦克斯韦的主要功绩恰恰是他能够跳出经典力学框架的束缚：在物理上以"场"而不是以"力"作为基本的研究对象，在数学上引入了有别于经典数学的矢量偏微分运算符。这两条是发现电磁波方程的基础。这就是说，实际上麦克斯韦的工作已经冲破经典物理学和经典数学的框架，只是由于当时的历史条件，人们仍然只能从牛顿的经典数学和力学的框架去理解电磁场理论。
现代数学，H空间中的数学分析是在19世纪与20世纪之交的时候才出现的。而量子力学的[url=http://baike.baidu.com/view/181885.htm][color=#3366cc]物质波[/color][/url]的概念则在更晚的时候才被发现，特别是对于现代数学与量子物理学之间的不可分割的[url=http://baike.baidu.com/view/45218.htm][color=#3366cc]数理逻辑[/color][/url]联系至今也还没有完全被人们所理解和接受。从麦克斯韦建立电磁场理论到现在，人们一直以[url=http://baike.baidu.com/view/454452.htm][color=#3366cc]欧氏空间[/color][/url]中的经典数学作为求解麦克斯韦方程组的基本方法。
(二) 我们从麦克斯韦方程组的产生,形式,内容和它的历史过程中可以看到：第一，物理对象是在更深的层次上发展成为新的公理表达方式而被人类所撑握，所以科学的进步不会是在既定的前提下演进的，一种新的具有认识意义的公理体系的建立才是科学理论进步的标志。第二，物理对象与对它的表达方式虽然是不同的东西，但如果不依靠合适的表达方法就无法认识到这个对 象的"存在"。由此，第三，我们正在建立的理论将决定到我们在何种层次的意义上使我们的对象成为物理事实,，这正是现代最前沿的物理学所给我们带来的困惑。
(三) 麦克斯韦方程组揭示了电场与磁场相互转化中产生的对称性优美，这种优美以现代数学形式得到充分的表达。但是，我们一方面应当承认，恰当的数学形式才能充分展示经验方法中看不到的整体性(电磁对称性)，但另一方面，我们也不应当忘记，这种对称性的优美是以数学形式反映出来的电磁场的统一本质。因此我们应当认识到应在数学的表达方式中"发现"或"看出" 了这种对称性，而不是从物理数学公式中直接推演出这种本质。
[[i] 本帖最后由 jiangq007 于 2008-9-27 19:05 编辑 [/i]] 如果发现了磁单极子.一切就不一样了.？Ｂ＝０就不一定了．
不过要搞清楚.磁通对封闭曲面不变.对不封闭的曲面是可变的.如果就北极那一小片曲面.是可以变化的.
[[i] 本帖最后由 jiangq007 于 2008-9-27 19:12 编辑 [/i]] [quote]原帖由 [i]jiangq007[/i] 于 2008-9-27 18:55 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1022774&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
电磁场的经典理论可以用方程组来表达,守不守恒一看就明白了.
麦克斯韦方程组 请注意说明----[2]!!!!!!!!!--关于第2个方程的说明.-----{（2）描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发，也可以由变化电场的位移电流所激发 ... [/quote]
首先，谢谢你的回复。
确实，在你贴出这些内容之前，我已经猜到你可能会给出这些内容。这些内容说明，你说的磁通量守恒与我说的磁通量守恒不是一个概念。
你说的这种意义上的守恒我也同意。这种守恒的含义是，在[color=red]同一时刻，不同空间位置[/color]磁通量是守恒的。也就是磁力线都是闭合的。
而我们讨论的磁通量守恒是另一种概念：在主序星塌缩的过程中（实际上是塌缩前和塌缩后）磁通量是否守恒，也就是说，在塌缩的过程中，磁通总量是否会发生改变。因为在解释脉冲星（以及磁场更强的磁星）的磁场为什么很强的时候，有人说是因为前星的磁场跟随物质一起塌缩，而磁通量守恒不变，因此脉冲星的磁场就很强。这种解释中使用的磁通量守恒是在[color=red]不同的时间上[/color]的守恒。显然与你说的守恒毫无关系。
举个类似的例子。我相信能量守恒定律，但是我不相信超新星爆炸以后形成的脉冲星上的能量总和等于爆炸前的能量总和。因为有些能量被外层粒子带走了。磁通量也是一样，“爆炸以前和爆炸后守恒”是靠不住的。
太阳的磁场（指普遍磁场）每11年就会回零一次，说明它的磁通量在时间上是不守恒的。如果太阳塌缩成中子星，在塌缩的过程中反倒能守恒吗？实际上，从麦克斯韦方程可以看出，磁通量总是跟电流（传导电流或运载电流）联系在一起的。在星体塌缩的过程中，绝大多数的电子被压进原子核里面了，难道产生磁场的电流会保持不变？
抱歉，没有注意到换了人。以为还是正电子呢。原来换成了[i]iangq007。[/i]
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-9-27 20:10 编辑 [/i]] 中子星形成过程中的"磁通守恒"是因为形成过程时间短(秒级塌缩). 并不是什么天体在任何物理环境下都是"磁通守恒"的
另外, 理解这里的"磁通守恒"需要磁场与等离子体相互作用的知识. [quote]原帖由 [i]smile123[/i] 于 2008-9-28 00:29 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1023013&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
中子星形成过程中的"磁通守恒"是因为形成过程时间短(秒级塌缩). 并不是什么天体在任何物理环境下都是"磁通守恒"的
另外, 理解这里的"磁通守恒"需要磁场与等离子体相互作用的知识. ... [/quote]
我认为，“时间短”不足以保证“磁通守恒”能够成立。就是在脉冲星的文献里，把“磁通守恒”作为一种理由时也多数使用了“可能”这类的词语。
因为偶极磁场的维持需要电流，而超新星爆炸时，连绝大多数的电子都被压进了原子核中，冻结磁场的等离子体也变成了超流体超导体，其间的“源”和“环境”都发生了根本性的改变，磁通仍保持守恒，实在是有些勉强。也就是说，当我们把磁冻结等常规理论应用于秒级塌缩这样的非常规事件时，应该倍加小心，应该接受观测事实的验证，然后才敢说是不是行得通。
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-10-1 23:08 编辑 [/i]] 嗯，这两天没看这个帖子，被jiangq007兄抢先了。
大概看了jiangq007转的内容，除了我这里看不到公式，已经我记得场的概念是法拉第首先提出来的，只是麦克斯韦把他严格数学化或者说理论化了。其他好像没什么错误，难得百度能给出这些。
在时间上，磁通是否是守恒量，用量子力学的语言，要考虑在这个过程中磁通是否和哈密顿算符对易，这个工作估计不会太简单。对中子星形成过程而言，我的理解和LS的的LS理解相同。
发完帖发现又被抢先了。:L
[[i] 本帖最后由 positron 于 2008-9-28 09:58 编辑 [/i]] 昨天还有公式的,今天就没了,晕.
超流又超导,那任何一极划个圆--[相当于闭合线圈]的磁通绝对不能变分毫.---焦耳-楞次定律.
由于星体塌缩.闭合线圈变小.磁力线变密.
总结．通过超导环的磁通难以变化．更难以快速变化．原因是中学物理的一个小定理．
我以为大家讲的是方程组２．看来不是．
我的那些公式是电动力学的基础.白度当然有.
公式2准确说是磁通曲面积分和为0.不是什么磁通守恒.也于时间没有关系，是永远为０．！！！！原因是没有磁单极子,那么不管多强的磁场,都 是有进有出,正负抵消.
和公式1比较就知道了.电场的曲面积分和等于电荷量-Q.
[[i] 本帖最后由 jiangq007 于 2008-9-28 10:33 编辑 [/i]] [quote]原帖由 [i]愚石[/i] 于 2008-9-28 09:41 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1023106&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
我认为，“时间短”不足以保证“磁通守恒”能够成立。就是在脉冲星的文献里，把“磁通守恒”作为一种理由时也多数使用了“可能”这类的词语。
因为偶极磁场的维持需要电流，而超新星爆炸时，连绝大多数的电子都被压进了原子核中，冻结磁场的等离子体也变成了超流体超导体，其间的“源”和“环境”都发生了根本性的改变，磁场仍保持守恒，实在是有些勉强。也就是说，当我们把磁冻结等常规理论应用于秒级塌缩这样的非常规事件时，应该倍加小心，应该接受观测事实的验证，然后才敢说是不是行得通。 [/quote]
我有时候在想, 我为什么要花大量的时间在论坛上去说服一个人呢? 我们现在讨论的话题, 不理解就不理解了, 本来就是非常难非常难的话题, 想要三言两语地用学生时代学的知识解释是很勉强的, 各人还是随缘吧 致密星旋转，且自转轴和磁场对称轴不重合，带电物质沿磁轴加速运动，辐射出光子，美转一周光子柱就射到地球上；所以叫脉冲星。
磁场要强，所以是致密星，致密星可能是中子星，奇异星，夸克星，只要密度达到中子核密度就可以了；
物质密度高，重力强，要用广义相对论描述周围的时空；
旋转要快，所以物质的粘滞要低，需要使物质形成超流；
所以，要清楚致密星，用电动力学、辐射理论来研究辐射，也就是为什么地球上接收到了各波段光子；用量子场论，QCD类型的理论以及延伸的核理论和夸克理论研究致密星的物态；再构造个超流，最好是波色子，来点介子吧，正反夸克正好构成波色子有点像热力学里的低温电子库伯对，看到超导也来了，磁场强度强就更有理了；最后还需要广义相对论看看大的时空是什么样的。
要用到太多的理论，俺是不会的；要是有个牛人用一种量子引力理论，再加上统计来解释致密星，那才能称得上完美。
俺的拙见。 我们为什么对自己的脉冲星模型情有独钟？
主要是因为我们用这个模型给出的多项预言被证实，例如：
1、在双脉冲星PSRJ0737-3039A/B被发现以后，脉冲星专家普遍认为它的波形轮廓会很快地变化，并且在2025左右会因为轴线进动而在我们的视线中消失。但是用我们的模型推测，不会出现这种现象，我们曾经跟多位天文专业人士说过我们的预言。后来看到的观测结果果然证明了我们的预言。
2、我们曾经“预言”，星体的脉冲辐射应该对应于磁场过零的时刻，结果被Ap星的脉冲辐射证实了。
3、我们曾经推测，脉冲星的脉冲峰值可能被较低的频率调制（我们认为较低的频率才是脉冲星的自转频率）,甚至想买一个简单的射电镜子验证我们的推测（参见[url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-66144-1-1.html]http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-66144-1-1.html[/url]），后来看到了他人的报道，果然存在这样的调制。
4、我们曾经预计，并非只有脉冲星才会辐射脉冲，磁变星也会有脉冲辐射，后来看到的资料证实了我们的估计。（当然，我们曾错误地认为，磁变星的脉冲流量可能较低，现在的技术还难以观测到，没有想到，实际上现在的技术水平已经可以观测到了。）
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-9-28 21:47 编辑 [/i]] 感觉2楼的那个图解释的最形象也最直观！！！赞一个！ "因为偶极磁场的维持需要电流，而超新星爆炸时，连绝大多数的电子都被压进了原子核中，冻结磁场的等离子体也变成了超流体超导体，其间的“源”和“环境”都发生了根本性的改变，磁场仍保持守恒"
似乎你很注重这个电中性化过程，但你别忘了，中子整体上虽然不带电，但它同样有内部结构和磁性。
在“磁通量守恒”这个概念中，机械地理解为某一个天体的广泛磁场守恒是不合理的，具体问题要具体分析。在某些机制还没弄清之前，妄下断言远远不如尊重和解释观测事实。 [quote]原帖由 [i]metellan[/i] 于 2008-9-28 22:25 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1023569&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
似乎你很注重这个电中性化过程，但你别忘了，中子整体上虽然不带电，但它同样有内部结构和磁性。
在“磁通量守恒”这个概念中，机械地理解为某一个天体的广泛磁场守恒是不合理的，具体问题要具体分析。在某些机制还没弄清之前，妄下断言远远不如尊重和解释观测事实。[/quote]
其实我是反对妄下断言的，我认为，在现在的观测证据面前，断言“磁通量守恒”才是不合适的。况且，我也没有见到真正的科学家曾经断言“磁通量守恒”的。他们多是使用“可能“这样的语气。只是在这里，才见到断言“磁通量守恒”的言论，因此我不以为然。
我很同意你说的“在某些机制还没弄清之前，妄下断言远远不如尊重和解释观测事实”，因此，在我们发表在arXiv的文章中，已经从十多个方面对观测事实进行了解释。 [quote]原帖由 [i]metellan[/i] 于 2008-9-28 22:25 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1023569&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
似乎你很注重这个电中性化过程，但你别忘了，中子整体上虽然不带电，但它同样有内部结构和磁性。[/quote]
“它同样有内部结构和磁性”并不等于磁通量守恒。我怀疑的是，塌缩过程中的磁通量守恒是否有数学上的证明。再说了，即使有人进行过计算，得出了守恒的结论，也未必经得住历史的考验。例如我前边说的，有人计算出双脉冲星的波形会出现很快的演化，还发表在了Apj上，后来还不是被证伪了？
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-9-28 23:00 编辑 [/i]] [quote]原帖由 [i]愚石[/i] 于 2008-9-28 22:56 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1023589&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
“它同样有内部结构和磁性”并不等于磁通量守恒。
我怀疑的是，塌缩过程中的磁通量守恒是否有数学上的证明。 [/quote]
老兄，这是物理问题．楞茨定理．
闭合导体会阻碍磁通量的变化，产生感生电流．
超导可以完全阻碍磁通量的变化．
星体变小１００倍，等于线圈小了１００倍．磁场就强了１００００倍．
中子星的磁场非常强是有道理的．强到使独立电子进入量子轨道． [quote]原帖由 [i]jiangq007[/i] 于 2008-9-28 23:02 发表 [url=http://www.astronomy.com.cn/bbs/redirect.php?goto=findpost&pid=1023598&ptid=97336][img]http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif[/img][/url]
老兄，这是物理问题．楞茨定理．
闭合导体会阻碍磁通量的变化，产生感生电流．
超导可以完全阻碍磁通量的变化．
星体变小１００倍，等于线圈小了１００倍．磁场就强了１００００倍．
中子星的磁场非常强是有道理的．强到使独立电子进入量子轨道． ... [/quote]
楞茨定律是能量守恒定律在电磁感应中的表现。而超新星爆炸过程中大量的电磁能量被辐射了出去，（否则我们怎能看到明亮的超新星？）因此，断言磁能被守恒地保留下来，是不可信的。我不相信楞茨定律能够适用于超新星爆炸中。
另外，如果磁通量是守恒的，脉冲星怎么能够不断地向外辐射其磁能，又不断地把机械能转变为磁能？
[[i] 本帖最后由 愚石 于 2008-9-28 23:30 编辑 [/i]]