宇宙微波背景辐射的发现——5月26日科学史上的今天

2018-05-28作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



任何事情发生之后,都会多多少少残留下一些“遗迹”。在所发生过的一切事物中,动静最大的事莫过于宇宙大爆炸了,然而,这件大事发生在138亿年前,它还能有遗迹吗?又该从哪里搜寻出它的遗迹来呢?对这个问题,根据1948年美国宇宙学家伽莫夫、阿尔弗和赫尔曼的测算,如果在大爆炸的初期,宇宙的温度是10亿开,在宇宙的背景上,所残留余热的温度为5~10开。令人意想不到的是,十几年过去了,它竟然在无意间被捕捉到了。


20世纪60年代初,为了跟踪一颗卫星,美国贝尔实验室的物理学家阿尔诺·彭奇亚斯和罗伯特·威尔逊建成了一套高灵敏度的天线系统,用以接收从高空发射而来的无线电波。在进行测量时,他们意外发现在波长7.35厘米的波段上有一种噪声。这个噪声来自各个方向,与天气和时间都没有关系。根据测算,噪声所对应的温度为3.5开(如今测量为2.725开)。


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为了给这个结果予以解释,彭奇亚斯咨询了普林斯顿大学的天体物理学家罗伯特·迪克。非常巧合的是,迪克正在思考着早期宇宙的问题。迪克告诉他,这个噪声很可能是早期宇宙大爆炸的遗迹,有可能与某种宇宙学的理论相关。1967年5月26日,彭奇亚斯与威尔逊联合发表署名的论文“各向同性宇宙背景的4080兆赫的辐射”在《自然》杂志上发表,这一不经意的发现轰动了宇宙学界。


彭奇亚斯和威尔逊的发现,恰为大爆炸理论提供了有力的证据,也成为宇宙学研究的一个重要的依据,有些宇宙理论还以这一发现为依据做了修改。微波背景辐射的发现与类星体、脉冲星和星际有机分子的发现一起,并称为20世纪60年代的天文学“四大发现”。为此彭奇亚斯与威尔逊共同获得了1978年的诺贝尔物理学奖。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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