虚妄说道。
“怎么说”
四号问道。
“那是对一种叫做氰的化合物做的光谱观测,揭示了我们银河系中星际物质云的温度。
1940年,天体物理台的安德鲁麦克凯勒解释了这些观测,得出星际云的温度约23k。
到1950年时,这一结果被写进了标准的教科书。”
五号说道。
“但是,甚至伽莫夫也没有将它与预言的背景辐射温度联系起来。”
虚妄说道。
“为什么”
四号问道。
“原因之一是,伽莫夫自己估计的温度,比麦克凯勒公布的温度和阿尔菲及赫尔曼估计的温度都要高很多。
1981年弗雷德霍伊尔发表的一篇文章中,详细叙述了他1956年同伽莫夫交谈时如何提到麦克凯勒计算结果的情景。
霍伊尔是稳恒态假说的热烈支持者,他不相信曾经有过大爆炸,所以他当时认为不存在背景辐射。
伽莫夫则认为应该存在温度比5k高许多的背景辐射。
霍伊尔记得他向伽莫夫指出,麦克凯勒已经为任何这种背景辐射规定了3k的上限,因此伽莫夫错了。”
虚妄说道。
“所以,他们两人的想像力都未能跨出事后看来并非很大的一步,因而没有领悟到,背景辐射确实无处不在,不过它的温度低于伽莫夫的预计值。”
五号说道。
“但你不要忘记了,就在伽莫夫研究组1940年代发展他们的思想的同时,一组射电天文学家正在实际搜寻来自空间的低温辐射。
罗伯特狄克和他的同事们使用一台由战时雷达技术演变而来的仪器,在微波频段研究天空,发现了温度低于20k,这是仪器规定的极限辐射的证据。
他们的结果于1946年发表在杂志上,而在这同一卷上也发表了伽莫夫研究组关于核合成的第一篇论文。
可是还要等待差不多20年才有人把它们联系起来。”
虚妄提醒他们道。
“但是到了1960年代初,几个研究组,包括发达国家的科学家们,已经开始考虑如何探测大爆炸的残留辐射。
伽莫夫小组的先驱工作基本上被人们忘记了,而每个组都重新看到了可能性。
在普林斯顿大学,一位年轻的科学家皮布尔斯不知情地重复阿尔菲和赫尔曼做过的计算,认识到宇宙应该充满温度为开氏几度的背景辐射之海。
他在这项工作中的导师狄克,也忘记了他自己在1940年代的开创性成果,却指定另两位研究者罗尔和威尔金森建造一具小射电望远镜来搜寻这一辐射。”
“五号说道。”
“这不是闹乌龙吗”
“”
第六百二十六章辐射背景
“你们难道没有听说过,一心研究的科学家吗
转机就在,1965年的时候,就在他们一切准备就绪时,狄克接到阿尔诺彭齐亚斯从30英里外的新泽西州霍姆代尔的贝尔研究实验室打来的电话。
彭齐亚斯与他的同事罗伯特威尔逊,当时正在准备将一台本来是为回声通讯卫星设计的20英尺喇叭天线用于射电天文观测。
他们发现了一个顽固的干扰源,均匀来自整个天空的微波射电噪声。
他们想问问狄克及其同事们对这种噪声可能是什么有何见解。”
虚妄说道。
“那个就是背景辐射对不对,他们理论和观测终于走到一起了。
两个两人小组立即联合攻关。
普林斯顿小组很快证实了这些观测结果。
两个小组的论文同时刊登在上。
在随后20年左右时间里,越来越多的观测,使用各种不同的仪器,在很多波段上,都证明了背景辐射的存在,将温度定格在27k,并且证明它是完美的黑体辐射。”
五号说道。
“所以,彭齐亚斯和威尔逊因这一偶然发现于1978年获诺贝尔奖。”
虚妄说道。
“也就是说,正是背景辐射的发现和解释,才使大多数天文学家承认确实曾经发生过大爆炸,它也使宇宙学成了一门兴旺的学科。”
四号说道。
“可以这么说,不过在1980年代前,仍有一个与背景辐射有关的问题令人困惑。”
五号说道。
“是什么”
楚云问道。
“你们要知道,从太空所有方向来的辐射具有完全相同的温度,这太平滑和完美了。
现在已经得到可靠证明的大爆炸理论认为,从宇宙诞生大约30万年后的时刻以来,这一辐射应该没有发生过变化。
而宇宙诞生30万年后,整个宇宙冷却到温度约6000k,这大致是今天太阳表面的温度。
在那个温度下,个别电子和核子能够结合形成稳定的原子,而原子没有任何净电荷。”
虚妄解释道。
“为什么会这样”
四号问道。
“因为原子是电中性的,它们不能与电磁波强烈相互作用,所以从那时以来背景辐射没有受到干扰。”
虚妄说道。
“如果宇宙像背景辐射平滑性暗示的那样,在它诞生30万年后是完全平滑的话,那么星系、恒星和人类这样的事物是从哪里来的呢”
李思特问道。
“你们要知道,我们要能存在,则宇宙在进入30万岁之前,一定已经含有一些不规则性,太空中的气体云,它们在自身重力作用下应该很快聚集、坍缩而形成星系和恒星。
理论上称,这些不规则性存在的结果,是背景辐射中应该有涟漪,也就是仪器指向天空不同部位时,温度应该有细微差异。
预言的差异非常小,只能从高出地球大气干扰的太空进行测量。”
虚妄说道。
“直到,1992年4月,鹰国宇航局宣布be卫星发现了涟漪,大小正好与标准大爆炸模型预言的准确符合。
这个发现被欢呼为大爆炸理论的最后胜利,它证实宇宙真正是在一个确定的时刻、在一个热辐射火球中起源的。
因此,宇宙诞生方式的一个结果,是它今天充满了微波辐射,恰如微波炉中的微波,不过它的烹调温度相当低,比270c还要低一点。
其实你并不需要用射电望远镜探测它。”
五号说道。
“
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