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        • 真人真钱真网站棋牌 | 宇宙微波背景,回望婴儿时期的宇宙

          66科技网

          2018年12月09日 12:00

          宇宙的起源是一个令人最为着迷的问题,自古以来被广泛地探讨于科学、哲学和宗教之中。在科学界,目前主流的观点认为宇宙起源于约138亿年前的一次大爆炸。大爆炸理论经历了科学家数十年的研究,并得到了大量的观测支持,宇宙微波背景(CMB)就是其中的典型。
          众所周知,光速是有限的,这会造成一个有趣的事实——我们看到的一切都是历史。比如,仰望星空,我们看到的很多星星实际上是它们数百年前的样子。因为这些恒星发出的星光需要经过数百年才能传播到地球。
          这些光就好比化石,记录了宇宙过去的情况,从而为我们提供了一条了解宇宙历史的绝佳途径。而宇宙微波背景正是宇宙中最古老的光,展现的是宇宙诞生之后仅38万年的样子。它很好地解释了宇宙早期发展所遗留下来的辐射,有力地支持了大爆炸理论。
          早在上个世纪40年代,科学家就对宇宙微波背景作出了预言。乔治·伽莫夫就曾在1948年的一篇关于热大爆炸模型的论文中指出,早期大爆炸的辐射仍残留至今。只不过由于宇宙的膨胀,其温度只比绝对零度稍高一些,辐射理应处于微波波段。
          直到1964年,宇宙微波背景才被美国的文学家阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊偶然发现。当时他们架设了一台喇叭形状的天线,在检测这台天线的噪音性能时发现了一个几乎各向同性的诡异信号。起初,他们认为问题出在了天线本身,甚至一度归咎于在天线搭窝的鸽子。后来才知道,这竟然是一个惊天大发现。他们测出宇宙微波背景的温度约为3K,因此宇宙微波背景辐射也称为3K背景辐射。
          这一次的无心插柳,确立了大爆炸理论的主流地位,也让阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊共同荣获了1978年的诺贝尔物理学奖。
          进入上个世纪九十年代后,科技的进步使得人类对宇宙微波背景的观测开始不断取得突破。从宇宙背景探测者(COBE)到威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)再到普朗克卫星(Planck),科学家们获得越来越精确的数据。
          虽然宇宙背景探测者于1992年绘制出的首张宇宙微波背景的图像模糊不清,但依旧震撼一时,科学家激动地将其称为「上帝的脸」。显然,这是一张蒙着一层面纱的脸。不过,之后的威尔金森微波各向异性探测器和普朗克卫星慢慢地揭开了这层面纱。
          对于我们普通吃瓜群众来说,看宇宙微波背景的图像就宛如狗看花布,不外乎就是一堆随机分布的斑斑点点。然而,这却足以让一大批科学家激动得流泪。
          如果说当今的宇宙是一位80岁的老人,那么宇宙微波背景的图像展现的就是宇宙诞生不到1天的样子。而这些斑斑点点则显示出了宇宙诞生之初微小的温度涨落,对应着局部密度的细微差异,代表着未来所有的结构,可谓恒星与星系的种子。也就是说,现在我们所在的银河系曾经就是其中的波澜之一。
          目前,宇宙微波背景仍吸引着大量科学家的研究。近几年,有些科学家甚至提出,普朗克卫星拍摄的宇宙微波背景图中存在一个神秘亮斑,这可能是平行宇宙存在的证据。
          总之,这里还有大量的奥秘等着被揭开。
          作者系网易新闻&网易号“各有态度”签约作者