什么是宇宙微波背景辐射?

文章主题:天文历法  文章来源:文化杂谈  发布时间:2020-02-19 19:55:57

在没有月亮的夜晚,虽然有无数的星星在闪烁。但是整个天空背景却是一片黑暗。在这黑暗的天空背景中,什么也没有吗?

不是的,而是充满了物质。这种物质是以相当于一定温度的物体发出的电磁波的形式存在。1965年发现在天空背景中存在一种大约是绝对温度3度(即摄氏温度零下270度)的黑体发射出来的电磁波。这种电磁波的波长介于几厘米到几十厘米之间称为微波。

这种微波在天空的各个方向、各个时候用接收器都可以接收到。而且不论何时、何地,任何方向接收到的强度都相同。这就告诉我们这种电磁波存在于宇宙各处,弥漫于整个空间,其分布是均匀的,是各个方向同样性质的。

由于这种以电磁波的形式存在的物质,它充满于宇宙的各处,而其波长是在微波波段,所以称为宇宙微波背景辐射。这是二十世纪六十年代天文学上最重大的发现之一。发现者彭齐亚斯和威尔逊,也因此而获得1978年诺贝尔物理学奖金。

用爱因斯坦著名的质量和能量公式,把宇宙微波背景辐射的能量对应的质量计算出来。初看起来,这也许是微不足道的,由于我们的宇宙非常庞大。但是,把整个宇宙中的背景辐射对应的质量全部加起来,其数量是惊人的。它与我们今天所有已知的星系和类星体的质量总和是大致相网的。也就是说,这种背景辐射与明亮辐射天体中所有可见物质是同等重要。

宇宙背景辐射是怎么产生的呢?对这一问题的解释,涉及到对我们的宇宙的看法。绝大多数科学家认为,这是对我们下面要介绍的“大爆炸宇宙论”的强有力的支持,它是产生我们今天的宇宙的“原始火球”大爆炸的余迹。

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