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我也来说说宇宙背景辐射

已有 175 次阅读   2010-11-14 18:01   标签宇宙  背景辐射  王皓明  大爆炸  黑洞 
我也来说说宇宙背景辐射                 

 

 

宇宙背景辐射

 

科技名词定义 中文名称: 宇宙背景辐射 英文名称: cosmic background radiation 定义: 来自无明显分立源天区的各向同性电磁辐射。在不同波段,辐射有不同的起源,并可具有非宇宙学起源。 所属学科: 天文学(一级学科);星系和宇宙(二级学科) 百科名片

宇宙微波背景辐射(又称3K背景辐射)是一种充满整个宇宙的电磁辐射。特征和绝对温标2.725K的黑体辐射相同。频率属于微波范围。宇宙微波背景辐射产生于大爆炸后的三十万年.大爆炸宇宙学说认为,当宇宙发生大爆炸时,开始时宇宙的温度是极高的,之后慢慢降温,刚到现在约150亿年后大约还残留着3K左右的热辐射。

 

 概念

  宇宙背景辐射是来自宇宙空间背景上的各向同性的微波辐射,也称为微波背景辐射。二十世纪六十年代初,美国科学家彭齐亚斯和R.W.威尔逊为了改进卫星通讯,建立了高灵敏度的号角式接收天线系统。1964年,他们用它测量银晕气体射电强度。为了降低噪音,他们甚至清除了天线上的鸟粪,但依然有消除不掉的背景噪声。他们认为,这些来自宇宙的波长为7.35厘米的微波噪声相当于3.5K。1965年,他们又订正为3K,并将这一发现公诸于世,为此获1978年诺贝尔物理学奖金。
 特征
  微波背景辐射的最重要特征是具有黑体辐射谱,在0.3厘米-75厘米波段,可以在地面上直接测到;在大于100厘米的射电波段,银河系本身的超高频辐射掩盖了来自河外空间的辐射,因而不能直接测到;在小于0.3厘米波段,由于地球大气辐射的干扰,要依靠气球、火箭或卫星等空间探测手段才能测到。从0.054厘米直到数十厘米波段内的测量表明,背景辐射是温度近于2.7K的黑体辐射,习惯称为3K背景辐射。黑体谱现象表明,微波背景辐射是极大的时空范围内的事件。因为只有通过辐射与物质之间的相互作用,才能形成黑体谱。由于现今宇宙空间的物质密度极低,辐射与物质的相互作用极小,所以,我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前。微波背景辐射应具有比遥远星系和射电源所能提供的更为古老的信息。微波背景辐射的另一特征是具有极高度的各向同性。这有两方面的含义:首先是小尺度上的各向同性。在小到几十弧分的范围内,辐射强度的起伏小于0.2-0.3%;其次是大尺度上的各向同性。沿天球各个不同方向,辐射强度的涨落小于0.3%。各向同性说明,在各个不同方向上,在各个相距非常遥远的天区之间,应当存在过相互的联系。
 起因
  1948年, 美国科学家阿尔弗(Ralph Alpher)和赫尔曼(Robert Herman)预言,宇宙大爆炸产生的残系辐射,由于宇宙的膨胀和冷却,如今它所具有的温度约为绝对零度以上5开,或者说5K(绝对零度等于摄氏零下273度,即-273℃)。但是他们的预言并未引起人们的普遍重视。
 发展
  但是多年以后,即1965年,美国新泽西州贝尔实验室的两位无线电工程师阿尔诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)却十分意外地发现了这种宇宙辐射场,当时他们正在为跟踪一颗卫星而校准一具很灵敏的无线电天线。与此同时,在附近的普林斯顿大学,由罗伯特·迪克(Robert Dicke)领导的一个科学家小组已独立地重新发现了阿尔弗和赫尔曼早先作过的预言,并着手设计一台探测器以供搜索大爆炸的残留辐射。他们听说了贝尔实验室这台接收器中存在着无法阐明的噪声,并立即将它解释为源自大爆炸的残余辐射。它相当于在电磁波谱的微波部分波长为7.35厘米的某种无线电波信号;如果假设它是热辐射,那么它所具有的能量就相应于2.7K的温度--这与阿尔弗和赫尔曼富于灵感的估计非常接近。它被称为"宇宙微波背景辐射"。宇宙微波背景辐射的存在,给大爆炸理论以有力的支持。
 
 我认为;
一;宇宙微波背景辐射不是来自于我们的小宇宙大爆炸的产物。因为我们知道;我们的小宇宙在150亿年前发生的大爆炸早已经结束,并且大爆炸所用时间是很短的。再有微波是直线传播的,其传播速度等于光速,根据爱因斯坦的相对论,没有任何物体或信息运动的速度可以超过光速。这就是说;我们的小宇宙大爆炸时产生的微波早已经以直线的方式从大爆炸的中心点越过了我们生存的地球向大宇宙的空间发射了出去,并且永不回头。大爆炸产生的微波持续时间和我们的小宇宙大爆炸所用时间是一样长的,所以,我们现在不可能收到来自于我们的小宇宙大爆炸时产生的微波。
二;如果能收到来自于我们的小宇宙大爆炸时产生的微波,那它的微波强度不应当各个方向是均匀的,应当是有方向性的,这个方向应当指向我们的小宇宙大爆炸时的中心点。所以说宇宙微波背景辐射不是来自于我们的小宇宙大爆炸的产物。
三;那么这个来自宇宙空间背景上的各向同性的微波辐射,也称为宇宙微波背景辐射是如何产生的呢?只有一个来源;这就是大宇宙中正在发生的黑洞大爆炸!因为黑洞的大爆炸形成小宇宙在大宇宙中不只是我们的专利,而是普遍的和随机的。以我们生存的地球为中心来看,大宇宙中黑洞的大爆炸各个方向是均匀发生的。这就能解释宇宙微波背景辐射是各向同性的了。
注;大宇宙--指广义的宇宙。

   小宇宙--指狭义的宇宙。它是指一个黑洞大爆炸后产生的空间范围。

 

小知识;黑洞大爆炸所需时间的认定。因为黑洞大爆炸产生的微波持续时间和我们的小宇宙大爆炸所用时间是一样长的,所以我们可以用记录黑洞大爆炸产生的微波持续时间的方法来计算我们的小宇宙大爆炸所用时间。

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