宇宙微波背景辐射，是大爆炸后的余温，人类了解宇宙的最好帮手

宇宙微波背景辐射，是大爆炸后的余温，人类了解宇宙的最好帮手

宇宙微波背景辐射（CMB）是大爆炸理论最直接的证据之一，它不仅揭示了宇宙诞生之初的秘密，还是现代天文学研究的重要工具。本文将带你深入了解这一神秘的宇宙现象，探索它如何帮助人类更好地理解宇宙的起源和演化。

对宇宙天文感兴趣的人，肯定很熟悉这张图，它就是我们宇宙现在的地图，被天文学家称为微波背景辐射，简称CMB。

在普通人看来这张图就是一堆不可名状的斑点，但在科学家眼里它揭示了宇宙最大的秘密：即我们的宇宙是从一次大爆炸中诞生的，当时宇宙温度极高，随着大爆炸后的时空扩张宇宙整体温度也快速下降，到了138.2亿年后的今天，宇宙大爆炸的背景温度已经低至3k，基本快接近0k的绝对零度了。

在这种情况下，宇宙微波背景辐射就是现阶段我们宇宙的温度表，其中蓝色的斑点代表着那里的温度低于宇宙其他地方，比如右下方的蓝色斑点就是宇宙中的神秘空洞，那里的星系分布极其稀少，所以温度也很低。

在作为宇宙地图的同时，微波背景辐射还是宇宙大爆炸理论最直接的证据，可以说没有它就没有今天普遍被科学界承认的宇宙大爆炸理论。

之所以这么说，是因为从上世纪初开始科学界就在寻找宇宙起源了，最先做出成果的是爱因斯坦，他在广义相对论中预言了宇宙将处于膨胀状态，但爱因斯坦本人觉得这太疯狂了，因此主动把广义相对论修正成了稳恒态宇宙，即我们的宇宙大小是不变的。

好在事实胜于雄辩，当大洋彼岸的美国天文学家哈勃用望远镜亲眼看到星系都在远离地球后，爱因斯坦也跑到美国亲眼确认了一下，然后转头就把广义相对论中的宇宙常数项删了，并称其为自己一生中最大的错误。

然而单凭星系远离地球就去断定宇宙起源于大爆炸，并不能让所有科学家都闭嘴，所以宇宙大爆炸理论的支持者们必须找到新的证据。

1948年爱因斯坦的好友乔治·伽莫夫与物理学家阿尔弗和赫尔曼一起预测了被称为“宇宙背景辐射”的辐射，他们认为，如果大爆炸理论是正确的，那么宇宙的扩张必然会在电磁谱的微波区域留下早期宇宙的足迹，即所谓的"宇宙微波背景"（CMB），也就是是大爆炸的回声或者说余温，

然而人类真正发现这种余温要等到15年以后的1964年了，当时美国物理学家彭齐亚斯和威尔逊一直在用射电望远镜研究银河系中心的无线电情况，但当他们把接收系统的灵敏度调整到厘米波时，却收到了一个怎么也无法过滤掉的背景噪音。

而且这种背景噪音不是源于地球，也不是宇宙中的任何星球，而是在宇宙层面上处处皆有的一个微弱的背景噪声。

在这种情况下，彭齐亚斯和威尔逊确认他们发现的是宇宙微波背景辐射，即传说中的宇宙大爆炸余温，由于这个发现填补上了大爆炸理论的最后一块拼图，所以彭齐亚斯和威尔逊还获得了1978年的诺贝尔物理学奖。

目前对微波背景辐射的研究表明：我们的宇宙在大爆炸后37万年才出现光子，一直到大爆炸后47万年时，才出现广义上的背景辐射，当时宇宙的体积要比现在小很多，所以背景辐射温度还处于数千k的水平。

一直到138.2亿年后的今天，随着宇宙的不断超光速膨胀，宇宙微波背景辐射的温度才下降到了2.7k到3k。

微波背景辐射的研究和发现已经改变了我们对宇宙的理解，从宇宙的诞生到宇宙的年龄，甚至是宇宙的形状都脱胎于背景辐射图，在可以预见的未来人类一定能从中获得更多宇宙奥秘。