宇宙已知和未知的一切
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聚集在喇叭周围

1964年,两名物理学家罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)和阿诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)使用新泽西州的霍姆德尔喇叭天线进行测量。这是一种长达6米的精巧装置,用于接收来自恒星的无线电和微波。他们的本意是用喇叭天线来研究银河系的射电频谱,但实验刚开始时,他们在背景信号中发现了持续不断的咝咝声。

彭齐亚斯走到天线前,想看看原因是什么,结果发现有两只鸽子在喇叭里筑了巢。鸽子还大方地留下了一些被彭齐亚斯描述为“白色物质”的东西。这一点很好玩,在探索宇宙的某个时刻,一位科学家坐下来思考:“那么,鸽子粪的科学术语是什么?”

鸽子被关在笼子里送走,然后研究才能继续。可是,它们是信鸽,到达目的地后又飞了回来。这时,一位研究员(他们没有承认是谁)用最简单的方式控制了局面,用猎枪打死了这些鸟。【9】

然而,当他们回到扫描仪前,却发现微波干扰仍然存在。不仅如此,他们在任何时候、在任何方向上都能捕捉到。显然,整个宇宙都充满了微波能量的嗡嗡声,这时他们开始迷惑(但愿他们有一点内疚,鸽子们原本不必死)。

直到他们给宇宙学家罗伯特·迪克(Robert Dicke)打电话,一切才真相大白。他们甚至都没有再寻找,就意外地发现了宇宙微波背景辐射。“大爆炸假说”现在有了支持它的证据,因此被提升到“大爆炸理论”的级别。

CMB已经成为宇宙学家研究早期宇宙的最重要的工具之一,因为它是一种微波照片,记录了膨胀发生之后的事情。当我们看着CMB,实际上是在看大爆炸熔炉中等离子体在最后时刻的样子。你甚至可以自己用一台老式阴极射线管(CRT)电视来检测。把它调到“雪花屏”状态,这就是微波信号在空间中传播的混乱的网状结构,其中大约1%的静电来自CMB。这是大爆炸的余晖。

由于他们的发现,威尔逊和彭齐亚斯被授予诺贝尔物理学奖,尽管有些人抱怨说,他们的发现纯属意外,他们甚至都不确定自己看到的是什么,这个奖名不副实。我明白其中的道理,但考虑到阻碍他们的两个生物的最终下场,我还是保持沉默。


(1)原文此处是1922年。但是,爱因斯坦1922年获得的诺贝尔奖,是补缺1921年份的奖项,所以还是写作1921年。

(2)赫尔曼·闵可夫斯基(Hermann Minkowski,1864—1909),德国数学家,四维时空理论的创立者,曾经是爱因斯坦的老师。

(3)这里是指美剧《生活大爆炸》(The Big Bang Theory),2007年由哥伦比亚广播公司推出,2019年播出了最终季。