大爆炸后不久,宇宙是什么样子的?

天文学家查克·贝内特所描述的原始“图像”。
Tales from the Field illustration
tk Renaud Vigourt

查克·贝内特是约翰霍普金斯大学物理学和天文学教授。这是他讲述的野外故事,由查理·伍德整理。

我在高中时读过的艾萨克·阿西莫夫的一本书,让我大开眼界,了解到了宇宙大爆炸的余晖。书中说,研究人员已经发现了可能来自那次爆炸的光。我的下巴都惊掉了。在研究生院,我加入了一个用卫星绘制这种物质的团队。后来,我领导了一个类似的任务。

普通照片捕捉的是在到达镜头前一瞬间从拍摄对象反射回来的光。我们的照片则是基于宇宙最早期的云层消散时(大爆炸后约37.5万年)从宇宙流淌出来的光子。

A map of cosmic microwave background, produced after the big bang
宇宙微波背景辐射不在可见光光谱之外。但它可以被太空中的特殊探测器探测到。NASA/WMAP科学团队

物理学家将这些粒子称为“宇宙微波背景辐射”(CMB)。它们用了数十亿年才到达我们这里。如今它们无处不在,但宇宙的膨胀将它们拉伸成了人眼无法探测到的微波。

宇宙最初光线的图像帮助我们确立了起源故事。到2003年,我的团队计算出宇宙已有138亿年的历史,并且几乎是完美的平坦。现在,更多的信息正在被收集。宇宙微波背景辐射极其宝贵,我们尚未完成。

本文刊载于《大众科学》2020年春季刊,起源特刊

 

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Charlie 是一名记者,报道地球内外物理科学领域的发展。除了《流行科学》,他的作品还发表在《Quanta Magazine》、《Scientific American》、《The Christian Science Monitor》等刊物上。此前,他曾在莫桑比克和日本教授物理和英语,并在布朗大学学习物理。您可以在这里查看他的网站。


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