宇宙微波背景辐射 | 著名实验

先说结论：除了哈勃红移，宇宙微波背景辐射直接让宇宙大爆炸理论从假设变成了公理。

 

核心图表：1975年，古老宇宙发射出的微波，对应一个温度为2.73K的黑体。

图表解读：2008，WMAP，球面图，温度差异2.73 ± 10^-5K，可见这个分布非常均匀。宇宙诞生37.9万年发射出的第一批光子，换算回去红移之前300K左右。

 

什么是微波背景辐射？意外发现：4080MHz波段的噪音电磁波，对应了3.5K的黑体【每一个温度下的黑体都有一个主要的辐射电磁波段】。

如何确定这就是宇宙早期发射出来的？利用传统的光学望远镜，恒星和星系之间的空间（背景）是一片漆黑。然而，利用灵敏的辐射望远镜可发现微弱的背景辉光，且在各个方向上几乎一模一样，与任何恒星，星系或其他对象都毫无关系。

微波背景辐射跟宇宙大爆炸有什么关系？

 

一些背景知识

宇宙无边无际

物质均匀分布

奥伯斯佯谬 - 如果宇宙是静态且无限的，那么天空不该是黑的

广义相对论 - 引力是时空弯曲的象征，宇宙是有限的，却是无边的【球面上的蚂蚁】

空间曲率

哈勃定律

退行速度可以超光速吗？哈勃半径，接近可观测宇宙的极限，465亿光年

 

 

相关参考：

宇宙微波背景

黑体辐射 - 不同温度的黑体对应不同的峰值波长

电磁波谱

天文史话 专题 - 妈咪说

宇宙膨胀可以超光速吗？宇宙有多大？如何理解哈勃定律？

137亿年前的光子？宇宙大爆炸和微波背景辐射是什么？