用脉冲星的脉冲周期测量宇宙年龄.docx

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1、用脉冲星的脉冲周期测量宇宙的年龄脉冲星是中子星的一种，它不断从两个磁极向外发射电磁波脉冲信号。它的密度很大，铁原子在表面形成很强的磁场，磁场压缩电磁波，使电磁波只能从两个磁极发射出来，也是它本身不断磁极旋转。当脉冲星的一个磁极朝向地球时，我们就会用射电天文望远镜收到这个信号。由于，脉冲星不断旋转，所以我们收到的信号是时有时无的脉冲信号。同时，脉冲星的磁场越强，自转速度就越快，我们收到的脉冲信号频率就越快。这个特点和造父变星的亮度很相似。造父变星的光变周期和它的光度成正比，光变周期越长，光度越亮，利用这一点我们可以测量造父变星的距离。我们在地球上接收到两个造父变星的光度，有强弱不同，它们的光变周

2、期有快慢。当我们接收到的光变周期越快的造父变星的光度没有接收到的光变周期越慢的造父变星的光度亮时，那就证明，这个光变周期快的造父变星比那个光变周期慢的造父变星距离我们遥远。因为这个光变周期快的造父变星的本身亮度要比那个光变周期慢的造父变星的本身亮度要亮,而我们接收到的亮度是这个光变周期快的造父变星的本身亮度要比那个光变周期慢的造父变星的本身亮度要暗,所以只能证明这个光变周期快的造父变星比那个光变周期慢的造父变星距离我们遥远，所以它们接收到的它的亮度才会暗。同样有一些脉冲星的脉冲周期越短，频率越高，它的磁场强度就越大，反之，脉冲星的脉冲周期越短，频率越高，它的磁场强度就越大。我们可以使用光谱仪测

3、定脉冲星的质量，质量越大，磁场就越大。在光谱仪中，原子吸收谱线越多的脉冲星，质量就越大，反之，原子吸收谱线越少的脉冲星，质量就越小。当我们在地球上接收到的频率高的脉冲星的磁场强度小于频率低的脉冲星的磁场强度时，那就证明这个频率高的脉冲星比频率低的脉冲星距离我们远。因为频率高的脉冲星的磁场强度大，频率低的脉冲星的磁场强度小。而我们接收到的电磁波的强度是频率高的脉冲星比频率低的脉冲星的磁场强度低，这就证明，频率高的脉冲星的无线电在宇宙空间传输距离远，衰减的多，所以我们接收的信号才会弱。利用这一点我们可以测量两个脉冲星的距离。同时我们发现，接收到的脉冲星的无线电脉冲信号的频率逐渐变高，这就证明这个脉

4、冲星逐渐远离我们。这和恒星的红移现象一样，证明恒星正在远离我们，也证明宇宙在不断膨胀。例如，中子星XTEJ1739-285,我们简称A,每秒自转1,122次，自转周期0.8912亳秒，我们收到的X射线信号是3标准差。脉冲星J0318+0253自转周期5.19亳秒，每秒自转192.67次，我们收到的X射线信号是6标准差。我们简称B,根据色散估算距离地球约4000光年，A和B的磁场强度比等于转速比，其比值为1122/192.675.8234接收到A和B的X射线强度的比值是3/6=2那么A距我们的距离和B距我们的距离的比值是5.8234/22.912因为B距离我们约4000光年，那么A距离我们116

5、48光年。我们还知道接收到的A和B的X射线频率不断升高，A的X射线频率升高的速度是80兆赫兹每秒，X射线的速度是30万公里每秒，远离我们的速度是3.75米每秒，B的X射线频率升高速度是232.96兆赫兹每秒，X射线的速度是30万公里每秒，远离我们的速度是1.2878米每秒。光速/速度等于频率，所以，30万公里除以3.75米每秒等于80兆赫兹每秒。30万公里除以1.2878米每秒等于232.96兆赫兹每秒。1光年等于9,460,730,472,580,800米。所以宇宙的年龄是距离/远离速度等于宇宙膨胀的时间。4000*9,460,730,472,580,800/3.75=10091445837419520000秒。秒转化为年，1年等于31536000秒10091445837419520000秒/31536000秒=3199.976亿年距离/远离速度等于宇宙膨胀的时间。11648*9,460,730,472,580,800/1.2878=85571197813807391209.815188694秒。秒转化为年，1年等于31536000秒85571197813807391209.815188694秒/31536000秒=2713.44488亿年所以宇宙的膨胀时间，也就是宇宙大爆炸到现在的时间，约在3199.976亿年和2713.44488亿年之间。