微波辐射(宇宙微波背景辐射，令人烦恼的干扰如何成为轰动世界的发现？)

Posted 2023-05-26

篇首语：看书和学习是思想的经常营养，是思想的无穷发展。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了微波辐射(宇宙微波背景辐射，令人烦恼的干扰如何成为轰动世界的发现？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一年一度的诺贝尔奖是科学界的盛会，每年都会颁发给为人类科学作出最杰出贡献的人们。能获得诺贝尔奖的科学家往往都是数十年如一日地埋头苦干，坚持奋战在科技最前沿，不断为人类社会发展作出卓越贡献的行业翘楚。

而在诺贝尔历史上却有这样两个年轻人，当他们做出诺贝尔奖级别的发现时，他们甚至不知道自己发现的是什么，这两个人一个叫彭齐亚斯，一个叫威尔逊。他们因为在1964年发现宇宙微波背景辐射，而获得了1978年的诺贝尔物理学奖。

大爆炸理论和微波背景辐射

大爆炸理论是现代科学中最流行的一种创世学说。这个理论认为我们的宇宙是从137亿年前的一次大爆炸中创生的。那一次大爆炸产生了无尽扩张的时间、空间和物质，宇宙的历史由此开始。时间之箭滚滚向前，空间的尺度加速膨胀，而物质通过聚变反应，形成了现在宇宙中多样的景观。

在很长一段时间里，大爆炸理论和众多创世假说一样都缺乏决定性的证据支持，毕竟谁也不知道137亿年前到底发生了什么，那有什么办法能够证明真的发生过大爆炸呢？

前苏联物理学家加莫夫在20世纪上半叶提出了一种假设，如果137亿年前真的发生过大爆炸，那么大爆炸的余温应该能够被我们观测到才对，虽然已经过去了非常漫长的时间，但是理论上这种余温还是存在的。

加莫夫的论据在于，所有会发热的东西都会发射电磁波，冷却下来的宇宙，应该到处都充满了这种辐射，这就是宇宙微波背景辐射。不过因为时间过去太久了，这些辐射的温度非常低，观测起来极其困难。

物理学上有一个计量温度的单位叫作开尔文，简称K，宇宙中的最低温是有极限的，这个温度被称为绝对零度（约为-273.15℃），任何物体都不可能低于绝对0度。热力学上将绝对0度设定为0 K。而我们所说的冰点0℃也就是273.15K。

大爆炸的余温宇宙微波背景辐射的温度大概在2~3K，这是一个非常低并且非常难以测量到的温度，在当时只能使用最前沿的射电望远镜来进行观察。

我们的两位主角最初并没有了解过加莫夫的理论，那么加莫夫的理论和设想，跟我们两位主角有什么关系呢？

加莫夫的设想需要用到当时候最先进最前沿的射电望远镜，而当时我们的两位主角彭齐亚斯和威尔逊正好在从事射电望远镜的工作。

彭齐亚斯是出生在德国的犹太人，二战纳粹迫害犹太人期间，他逃到了美国，在纽约市立大学和哥伦比亚大学求学，毕业之后进入贝尔电话公司任职。罗伯特威尔逊出生于美国德克萨斯，从小对电子学有浓厚的兴趣，1962年在加州理工学院获得博士学位，次年成为贝尔电话公司射电天文学研究员。

两个人最初合作是为了测试贝尔实验室一个新型的通讯设备，这套设备相当于当时最先进的射电望远镜，可以敏锐捕捉到最微小的射电信号。

在他们测试的时候，他们发现设备一直被一种均匀而稳定的信号干扰。他们将设备调试了一遍又一遍，甚至用心清除了设备上被他们称为白色电解质、俗称鸟粪的东西。然而却始终没有消除这种奇怪的干扰，当时他们大感不解，但是在之后的论文里，他们还是忠实记录下了这种干扰源的性质。

在那之后不久，加莫夫在偶然翻阅科学学报时，惊讶地看到了彭齐亚斯和威尔逊那篇题为《在4080兆赫上额外天线温度的测量》的论文，他马上就知道了两人所发现的东西所代表的重大意义。当时，家莫夫大声惊呼“伙计们，我们被抢先了一步。”

在那之后，两个本来籍籍无名的年轻人突然一夜成名，宇宙微波背景辐射获得了20世纪最伟大发现之一的无上荣誉。

毫无疑问，宇宙微波背景辐射的发现，对探究宇宙起源问题有重大意义。但是在这个东西被刚刚发现的时候，两个年轻人却并不知道他们发现所承载的东西。

彭齐亚斯和威尔逊因这个意外的发现获得了诺贝尔奖，而作为宇宙微波背景辐射理论的提出者之一的加莫夫，却与这一殊荣失之交臂。不得不说，科学上的事情有时候就是如此神奇。