2006年诺贝尔物理学奖的宇宙微波背景辐射

发布网友发布时间：2022-04-29 21:54

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热心网友时间：2022-06-23 19:00

新华网北京10月3日电（记者颜亮）宇宙起源和命运的线索隐藏在它早期产生的微波背景辐射中。美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特凭借他们在宇宙微波背景辐射研究领域取得的成果，将宇宙学带入“精确研究”时代，并因此荣膺今年诺贝尔物理学奖。
目前科学界普遍接受的宇宙起源理论认为，宇宙诞生于距今约137亿年前的一次大爆炸。微波背景辐射作为大爆炸的“余烬”，均匀地分布于宇宙空间。测量宇宙中的微波背景辐射，可以“回望”宇宙的“婴儿时代”场景，并了解宇宙中恒星和星系的形成过程。
虽然人们在上世纪60年代就已知道微波背景辐射的存在，但针对这种大爆炸“余烬”的测量工作一开始都是在地面上展开，进展十分缓慢。大爆炸理论曾预测，微波背景辐射应该具有黑体辐射特性，但一直未能得到地面观测结果的确认。
借助1989年发射的COBE卫星，马瑟和斯穆特领导的1000多人研究团队首次完成了对宇宙微波背景辐射的太空观测研究。他们对COBE卫星测量结果进行分析计算后发现，宇宙微波背景辐射与黑体辐射非常吻合，从而为大爆炸理论提供了进一步支持。
另外，马瑟和斯穆特等还借助COBE卫星的测量发现，宇宙微波背景辐射在不同方向上温度有着极其微小的差异，也就是说存在所谓的各向异性。这种微小差异揭示了宇宙中的物质如何积聚成恒星和星系。诺贝尔奖评审委员会提供的材料介绍说，如果没有这样一种机制，那么今天的宇宙很可能完全不是现在这个样子，其中的物质也许像淤泥一样均匀分布。
马瑟和斯穆特等人实现了对微波背景辐射的精确测量，标志着宇宙学进入了“精确研究”时代。著名科学家霍金评论说，COBE项目的研究成果堪称20世纪最重要的科学成就。在COBE项目的基础上，耗资1.45亿美元的美国“威尔金森微波各向异性探测器”2001年进入太空，对宇宙微波背景辐射进行了更精确的观测。而欧洲“普朗克”卫星不久也将发射升空，继续提高研究的精确度。