外星人存在终于被证实（外星人存在终于被证实图片）

　　  三个复杂的操作过程 

　　当我们谈到中子星时，可能很多人能把它想象成三个巨大的“外太空微波炉”，它能抽走附近的所有化学物质。但实际上，化学物质掉入中子星的操作过程并没有那么简单。如果化学物质离中子星不够近，且只感受到重力，它就能无限地绕中子星运转，就像银河系中的木星绕太阳运转那样。

　　要被中子星毁灭，还须要存有重力之外的东西，让化学物质能足够靠近中子星。这个操作过程就是中子星。实际上，不论是在毁灭化学物质的中子星却是在形成木星的行星系统周围，都能探测到中子星盘的存有。

围绕着中子星转动的中子星盘。（图/NASA/Goddard Space Flight Center）

　　但要发生中子星，中子星尾盘的化学物质就要损失动量，简而言之，动量要从中子星盘的内部向外部传达。不过，动量是能量守恒的，而中子星操作过程中的动量传达操作过程，显然违反了动量能量能量守恒。

　　于是，三个长期所苦生物学家的问题便造成了：究竟是什么驱动力了动量的传达？

　　  难以证明的方法论 

　　1991年，方法论力学学家Steven Balbus和John Hawley认为，标准磁转动复杂性（SMRI）是中子星尾盘动量传达的一类潜在监督机制，由SMRI驱动力的涡流，很可能在中子星中发挥了重要促进作用。

　　Balbus和Hawley提出，不论是在磁却是液态金属中，电场的存有会使得这些极性液体像被车轮连接了那样，造成涡流，使动量能在中子星盘的相同部份间传达。上图显示了在垂直电场中的SMRI：图中的绿色生态陀螺代表了中子星尾盘的极性液体，它们绕棕色的大质量天体运动，在近地点上慢慢彼此分立。当存有三个旋转轴萤幕的电场时，绿色生态陀螺会在回复力的促进作用下，相互除雪，宛如被车轮相连。由于相同的绿色生态陀螺处于略为相同的近地点上，因此重力会对其造成力矩，更靠内的陀螺转动得更快，然后被“车轮”拉回，失去动量，向有着更小直径的近地点回落；更靠外的陀螺会被加速，获得动量，向外移动。“车轮”会被进一步剪切，力矩会增强，三个陀螺会继续以更快的速率分立。（图/片断来源：Hung et al. / Nature）

　　在过去30多年里，在方法论和计算各方面，SMRI已经获得了广泛的研究和校正。但一直以来，此种监督机制在试验和探测各方面尚未获得明确校正。

　　直到现在，耶鲁大学磁力学试验室的生物学家用三篇分别发表在《力学评论法制晚报》和《自然通讯》杂志上的论文，报告了他们首次在试验室中，利用三个别出心裁的液态金属试校正实了SMRI方法论的存有。

　　  别出心裁的亚当斯-库埃斯试验器  

　　校正SMRI的试验须要三个关键部份，三个是转动速率向外减小的极性液体，和三个中等强度的电场。这能通过在一类名为亚当斯-库埃斯流径至的试验器中加进液态金属来实现。此种器由三个独立的齐心固定式圆球组成，三个圆球以相同的速率转动，间的间歇可用于充满液体。

　　不过，在传统的亚当斯-库埃斯器的顶部和底部，都存有要么与内圆球固定，要么与外圆球固定的端盖。而中子星盘的顶部和底部是没有盖子的。因此，传统的亚当斯-库埃斯器中的液体的运动与天体周围的中子星盘是不那样的。在过去30年里，此种看似微不足道的差异，阻挠了想要用试验来校正SMRI的生物学家的前进脚步。

　　在新研究中，普林斯顿的研究人员用三个别出心裁的方法解决了这个所苦。在新搭建的亚当斯-库埃斯器中，他们将顶部和底部的端盖设计成了三个能独立转动的环，让它们的转动速率就介于内外圆球间。这样的设计能有效缓解所苦传统的亚当斯-库埃斯试验的二次流。

　　试验器由三个齐心圆球组成，圆球间被充满液态镓铟锡合金的间歇隔开。圆球以相同的速率转动，试验顶部和底部的分体式端盖以介于圆球间的速率转动。最后，对系统施加中等强度的电场。（图/APS/Carin Cain）

　　在三个圆球间的间歇中充满了一类名为镓铟锡合金的液态金属合金。这是一类黏度大约是水的2倍，但电阻率约为水的亿分之一的材料。如此低的电阻率意味着在此种液体中，流动的电流对其运动有着非常重要的影响。

　　  SMRI方法论的初步试验校正  

　　通过测量内圆球上的电场的径向分量，研究人员揭示了SMRI方法论所预期的特征。并发现当电场超过一定的临界阈值时，径向分量的强度开始非线性增加，这是复杂性的关键指标。

　　除了在试验中探测到了SMRI预测的种种行为，研究人员还进行了数值模拟。试验结果和模拟结果的结合进一步校正了SMRI方法论。

　　这是一项意义重大的试验。因为长期以来，生物学家一直怀疑SMRI是中子星的关键，却苦于没有试校正明，仅通过计算才知其存有。现在，这项工作为SMRI提供了坚实的试验基础。

　　研究人员表示，这项试验为动量的传达进行了估计，但他们希望在未来的工作中，将能更精确地测量这一力学量。另外，值得一提的是，镓铟锡合金的性质与构成中子星盘的磁的性质有很大相同。因此，未来的试验将须要研究黏度与电阻率都有别于镓铟锡合金相同的液体，以更好地了解天体的动力学。

　　#创作团队：

　　撰文：不二北斗

　　排版：雯雯

　　#参考来源：

　　https://sites.google.com/pppl.gov/mri/about/how-it-works

　　https://sites.google.com/pppl.gov/mri/about/history

　　https://www.nature.com/articles/s41467-022-32278-0

　　https://physics.aps.org/articles/v15/134

　　https://www.princeton.edu/news/2023/02/03/breakthrough-laboratory-confirmation-key-theory-behind-formation-planets-stars-and

　　#图片来源：

　　封面图&首图：NASA/Dana Berry