文章图片
文章图片
文章图片
80、90后在小时候 ， 已经少不了电视机的陪伴 。 老式的黑白电视机是主流 ， 这种电视机通常带有两根长长的天线 ， 可以接收电视节目 ， 甚至还能接收到领居家播放的碟片 。
如果把老式电视机转到没有节目的频道 ， 或者每周二下午检修的时候 ， 就会出现满屏的黑白雪花 ， 并且还伴随着滋啦滋啦的声响 。 这个雪花的来历并不简单 ， 在美国宇航局（NASA）官网上刊载的一篇文章指出 ， 老式电视机的雪花竟然可以证明138亿年前的宇宙大爆炸 ， 我们小时候都曾见证过 。 这究竟是为什么呢？
关于宇宙大爆炸 ， 要从爱因斯坦说起 。 1915年 ， 爱因斯坦创立了广义相对论 ， 这是比牛顿万有引力定律适用范围更加广泛的引力理论 。 根据广义相对论 ， 物质和能量会导致平直的时空发生弯曲 ， 一切事物的运动都会沿着弯曲空间前进 ， 由此会产生引力效应 。
如果把广义相对论用于描述整个宇宙 ， 结果就会得出一个令当时科学家出乎意料的结论——宇宙空间要么正在膨胀 ， 要么正在坍缩 ， 而不会像此前人们所普遍认为的那样 ， 宇宙空间是一成不变的 。
1929年 ， 哈勃通过测量河外星系的红移值和距离 ， 发现宇宙中的星系很少有蓝移的 ， 这意味着很少有星系在靠近银河系 ， 绝大部分都在远离 。 不仅如此 ， 星系的退行速度正比于距离 。
哈勃的发现直接证明了宇宙空间正在不断膨胀 。 尽管宇宙中的星系没有以很快的速度运动 ， 但由于空间自身结构的扩张 ， 使其在足够远的地方看来 ， 将会以很快的速度退行 。
这就好比一个气球上的两个点 ， 即便它们在气球上不动 ， 但随着气球的膨胀变大 ， 它们之间也会互相远离而去 ， 并且远离速度会随着距离的增加而变快 。 只要把气球表面想象成三维的空间结构 ， 气球上的点想象成星系 ， 即为宇宙的膨胀方式 。
哈勃红移不仅证实宇宙在膨胀 ， 而且还能得出一个更重要的结论 ， 宇宙有一个起源 。 不断往回反推时间 ， 宇宙会变得越来越小 。 直到时间的开端 ， 整个宇宙将会缩小为一个无限小的奇点 。 由此可知 ， 宇宙是从一个奇点中创生的 。
既然最初的宇宙非常小 ， 那么 ， 聚集着极高密度的物质和能量的早期宇宙一定非常热 。 即便空间膨胀了非常久 ， 当年的热量也不会完全消散掉 ， 一定还会有残留的热量 ， 均匀地分布在整个宇宙中 ， 这被称为宇宙微波背景辐射 。
1965年 ， 物理学家在检修一台接收微波的天线时发现 ， 无论怎么处理 ， 都会有一个奇怪的信号 ， 它不会随着时间而发生变化 ， 也不会随着天线朝向的变化而改变 。 最终证实 ， 这正是理论预言中的宇宙微波背景辐射 。
通过NASA普朗克卫星传回的精确测量数据 ， 宇宙目前的平均温度仅为2.725 K ， 即-270.425 ℃ ， 只比宇宙最低温度绝对零度高出3度不到 。 基于宇宙微波背景辐射的数据 ， 还能测出宇宙大爆炸的发生时间为138亿年前 。
138亿年前 ， 宇宙从致密炽热的奇点中诞生 ， 随着空间膨胀 ， 宇宙逐渐变冷 。 38万年后 ， 宇宙变得足够冷却 ， 光子不再被耦合 ， 它们均匀地散播到整个宇宙中 。
时至今日 ， 这些宇宙最古老的光子还在宇宙中持续传播 ， 源源不断地到达地球 ， 并且被老式电视机的天线接收到 ， 成为雪花的一部分 。 如果排除掉雪花中的所有干扰 ， 最后无法消除的1%要归因于宇宙微波背景辐射 。 从某种意义上来说 ， 我们其实亲眼见证过138亿年前那场“开天辟地”的宇宙大爆炸 。
推荐阅读
- ?5艘星际飞船正飞离太阳系，最远飞228亿公里，NASA要干啥
- 西方媒体开始给西方人洗脑了，说中国空间站都是假的
- 宇航员的衣服有何特别之处，是好看，还是为了保护？
- 最惨航天事故，7位宇航员摔得粉身碎骨，NASA隐瞒关键信息?
- NASA公布毅力号着陆过程照片，2公里外可能就有外星生命遗迹
- 爱因斯坦、施一公都认为时间不存在，科学家拿女人做了130天实验
- 火星沙丘惊现“黑树林”“火星生命”新证据？NASA拍摄到火星上有森林和灌木丛？
- 黑洞和暗能量：哈勃如何发现宇宙最黑暗的秘密
- 再次延迟：NASA的Psyche小行星采矿任务推迟到2023年进行