优图“撞”上脉冲星( 二 ) 7月9日上午

以下是此次采访的实录。
为什么脉冲星这么重要
采访人员：脉冲星的研究在天文的领域里面大概处于什么样的位置？
【优图“撞”上脉冲星】李菂：做个不恰当的比喻，（脉冲星的意义）有点像现在科技领域的人工智能。它1967年被发现， 1973年发现第一个脉冲星双星系统。在最近十来年脉冲星在天文领域进入到相对平稳或者低潮的阶段，因为有很多其他的科学，关于行星、星外文明、天体化学的研究热潮出现，但脉冲星一直是天文领域的一种基础研究。
回看IT行业的发展，其实很多的概念是每十来年兴起一次，人工智能最有代表性。它最开始出现像仿生，神经网络的概念，但神经网络缺乏数学基础，炒了一段时间就冷了。然后出现了一些数学上的进步，对非线性过程给出了数学解释，又炒了一遍。但是它的应用场景仍然不是非常明确。
但最近几年，包括天眼在内，随着观测和观测处理能力的提高，新的观测设备要寻求应用的场景，脉冲星的辐射提供了很有意思的信号和依然未能解决的基础物理问题。
提一个比较奇特的事情，它是射频领域宇宙中间最亮的信号，在千分之一秒的时标上辐射太阳一年的能力，这么亮的信号只需要家里一个电视天线就行，不需要天眼，它奇特的就在这儿。
采访人员：中国现在在脉冲星这一块的研究，在世界上是处于大概什么水平？
李菂：中国其实一直有非常优秀的世界一流的脉冲星研究的团队，但是更偏重于脉冲星的理论研究或者脉冲星的模型研究，这个主要是缺乏观测的设备。这个情况在过去十年，过去五年有一个根本性的变化。
这个变化实际上是和中国过去30年的基建投入、科学投入、GDP的增长是完全一致的。因为脉冲星是个高能的天体，有磁场、密度、快速旋转，有各种各样的信号。过去的几年，我们第一次有了自己的天文卫星，有了地面大型的观测站，有了手机蓝牙射频通讯波段，世界上最大的天线，这在20年前、30年前没办法想象的。
我们从一个主要做理论研究的“社团” ，转向了观测研究，而且还有独特的领先性。在FAST2016年建成以前，中国的望远镜或者中国工作的科学家从来没有发现过新的脉冲星， 2016年之后已经有超过300颗新的发现，并且这些新的发现里面诞生出了两个诺贝尔物理学家。
在观测的天文科学上我们自己真正有了领先的设备，这个在五年以前都是没有的，这是一个根本的变化。
采访人员：观测脉冲星，主要是观测哪些数据？
李菂：它是一个一直在转的， 10公里大小的东西。比方说它一秒钟700转，在星体边缘的速度就已经可以达到光速的量级了。它在通过射电的脉冲穿过银河系时，会留下一些时间特征，我们可以测量它多次信号到达的时间间隔——一般情况下有比较严格的周期性。
这就像电脑里的芯片，它本振的频率本质上决定了芯片的处理速度，这是一样的。我们希望测量脉冲星的时间特性。还有它辐射的特性，比如它在一个周期里强度是怎么变化的，这个蕴含了星体周围的条件。
还有一个比较有意思的点是，这个光信号穿过星际空间，星际空间除了真空，还有电子，这时候光就像穿过水一样，会有折射。这种折射在我们这个领域叫做色散，因为不同频率的光速度不一样，这样会产生类似于声波的多普勒效应，高频的信号先到，低频的信号后到，是变频的。通过处理，我们可以得到这个特征，通过这个特征继续反推星际空间中存在的物质，也可以帮助限定距离有多远，这里面有进一步分析的信息。