微波背景辐射
• 人们认为这是由银河系运动带来的多普勒效应所 引起的。
COBE的成果
• 根据1989年11月升空的微波背景探测卫星探索者 测量到的结果,宇宙微波背景辐射谱非常精确地 符合温度为 2.726±0.010K 的黑体辐射谱。
• 这证实了银河系相对于背景辐射有一个相对的运 动速度。
• 并且还验证,扣除掉这个速度对测量结果带来的 影响,以及银河系内物质辐射的干扰,宇宙背景 辐射具有高度各向同性,温度涨落的幅度只有大 约百万分之五。
WMAP的发现
• 2003年,美国发射的威尔金森微波各向异性探测 器对宇宙微波背景辐射在不同方向上的涨落的测 量表明,宇宙的年龄是137±1亿年,在宇宙的组 成成分中,4%是一般物质,23%是暗物质, 73%是暗能量。
• 宇宙目前的膨胀速度是71公里每秒每百万秒差距, 宇宙空间是近乎于平直的,它经历过暴涨的过程, 并且会一直膨胀下去。
宇宙微波背景辐射
——应物82 李凯龙 08093037
简介
• 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。 • 产生于大爆炸后的十万年。 • 显示了自大爆炸之后,宇宙在不断冷却的事实。
预测
• 1934年,托尔曼发现在宇宙中辐射温度的演化里温度 会随著时间演化而改变;而光子的频率随时间演化 (即宇宙学红移)也会有所不同。
发现
• 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• 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。
• 1948年,伽莫夫带领的团队估算出,如果宇宙最初的 温度约为十亿度,则会残留有约5~10k 的黑体辐射。
• 1964年,苏联的泽尔多维奇、英国的霍伊尔、泰勒、 美国的皮伯斯等人的研究预言,宇宙应当残留有温度 为几开的背景辐射,并且在厘米波段上应该是可以观 测到的,从而重新引起了学术界对背景辐射的重视。
• 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。
进一步的研究
• 人们在不同波段上对微波背景辐射做了大量的测 量和详细的研究,发现它在一个相当宽的波段范 围内良好地符合黑体辐射谱,并且在整个天空上 是高度各相同性的,只是具有一个微小的偶极各 相异性:在赤经 11.3±0.1 h,赤纬 4±2°的地方 温度略高,在相反的方向温度略低。