我的138亿年 9、【宇宙微波背景辐射】

    李元道：“关于从两者中选择谁，还没等到科学界提供更多的证据，罗马教廷就已经作出裁决。笔砚阁 www.biyange。com 更多好看小说”

    “教皇？”张奕轩吃惊道，“讨论宇宙的起源，怎么教皇还掺和进来了？”

    张宇道：“基督教认为上帝创造了世间万物，所以教皇自然会对宇宙创生这个问题很感兴趣。”

    李元道：“是啊，当时梵蒂冈的教皇就对教廷科学院说，大爆炸就是‘上帝说要有光’的证据，因此证明了创世记中关于宇宙起源的解释。”

    谢思淼笑道：“当年伽利略的观测发现地球不是宇宙的中心，而是与其他行星一起绕着太阳公转的，这与哥白尼的理论相符。

    教廷花了200年才接受日心说。这一次，教廷对科学假设却欣然接受，态度对比实在是太鲜明了。”

    张宇道：“宗教也要与时俱进嘛！”

    众人都是一笑。

    李元用筷子夹了些油麦菜放进火锅后说：“不过，与教廷不同的是，科学界依旧分成支持大爆炸和支持稳恒态宇宙学说这两个阵营。直到后来，一个偶然的发现给出了决定性的证据。”

    “什么偶然发现？”张奕轩知道说到关键地方了，睁大眼睛眨也不敢眨。

    谢思淼道：“这个还是我来说吧，这个发现发生在美国新泽西州普林斯顿的贝尔实验室，去年我去美国的时候，正好去参观过那里。

    发现者是两名美国工程师，他们都是射电天文学家，一个叫彭齐亚斯，另一个叫威尔逊。

    当时他们都受聘在贝尔电话实验室工作。

    上世纪六十年代初，为了改进卫星通讯，需要找出可能会干扰通讯的一切因素，尤其是噪声源。

    为此，彭齐亚斯和威尔逊建立了灵敏度很高的定向接收天线系统。他们发现，在一一排除了所有的嗓声源之后。

    总是有一个噪声源得不到解释，也无法消除。

    这个噪声源大致相当于3.5开尔文的噪声温度。”

    “噪声为什么是个温度？”张奕轩问道。

    张宇道：“这个我来回答吧，并不是说噪声是个温度，而是用温度单位来衡量。

    噪声温度指得是，对噪声源，比如说热源，噪声管，射电源，接收机等等所发出的噪声功率的量度。

    它等同于一个电阻在与这个噪声源相同的带宽内，给出相同功率的时候，所具有的绝对温度。

    这对于你来说，理解起来可能有点难度。

    你也可以这么来理解，因为导体中的电子不断作不规则的热运动，温度越高，这种运动就越强烈，由其产生的噪声也就越强。”

    张奕轩道：“也就是说，噪声是用等效的温度来衡量的。”

    “嗯，是这个意思。”张宇点了点头，自己这个儿子，理解能力确实比较强，这也跟他平时在这方面的教育有很大关联。

    科学素养还是得从小孩子开始培养。

    “那么，这无法消除的噪声温度到底又是怎么回事呢？”张奕轩问道。

    谢思淼继续说：“这个残余温度很奇怪，很让人迷惑不解，因为它没有方向变化。”

    “没有方向？一般的无线电信号都是有方向的是么？”张奕轩问。

    “对，就好像我们的收音机一样，天线往某个方向就会听得更清楚一些，向另一个方向就听不清了。

    现在这个噪声信号在任何方向都一样，也就是所谓的各向同性。

    而且它还没有周期的变化，也就是说与太阳无关，也不随季节交替而变化。”

    “这就很奇怪了，莫非是外星人发来的信号？”张奕轩一脸的好奇。

    谢思淼笑道：“我想，当时彭齐亚斯和威尔逊没准也会有跟你一样的疑问。他们毕竟只是两名工程师，并没有想到自己的发现会在天体物理学上产生什么影响。

    他们只是把这个发现写成了一个论文，发表了出去。

    当时，美国普林斯顿大学的狄克小组正准备筹建专门设备，来寻找前人预言的残余辐射，也就是宇宙背景辐射。

    当他们看见彭齐亚斯和威尔逊的这片论文的时候，狄克等人马上就意识到，这很可能就是他们正要找的东西。

    后来的事实也正证明了这一点。他们发现的这个噪音正是宇宙微波背景辐射。”

    “哇！这真得是太巧了！”张奕轩惊讶不已。

    李元笑道：“这就叫有心栽花花不开，无意插柳柳成荫。多少人想找的东西，一直没找到，结果被这两位工程师无意中发现了。”

    谢思淼继续说：“后来经过订正，背景辐射改为2.7开尔文，习惯上称为3K宇宙背景辐射。

    根据大爆炸宇宙学的观点，宇宙早期的温度在一百亿度以上，而现在已经很冷了，微波背景辐射的发现恰恰有力地支持了大爆炸理论。

    后来，彭齐亚斯和威尔逊两人由于这项发现获得了诺贝尔奖。从那以后，科学界绝大多数的研究者都接受了大爆炸是宇宙的起源这个说法。”

    陈芸道：“这么说来，霍伊尔他们的稳恒态宇宙就变得不可信了。”

    谢思淼道：“是啊，主流观点都是这样认为的，在解释科学方法的时候，经常举出稳恒态宇宙被大爆炸理论所取代的例子。

    稳恒态观点起初是普遍认可的理论，后来大爆炸被新的数据所证实了，因此大爆炸理论就成了正统的学说。

    对于像霍伊尔这样坚持稳恒态宇宙学说的科学家来说日子就不好过而来。

    据说，这导致他那时被同事排除在学术圈子之外，甚至差点就辞掉了剑桥大学的教授职位。”

    李元道：“关于差点辞职这件事，还有一种可能的原因，那就是霍伊尔的同事，马丁·赖尔提出了反对稳恒态宇宙理论的证据，霍伊尔就对他进行了毫不客气的批评，这直接导致两人在相当长时间内关系紧张。

    霍伊尔此后在学术上再没有获得过其他荣誉，而赖尔却成了英国的皇家天文学家，还得了诺贝尔奖。

    更加莫名其妙的是，1983 年的诺贝尔奖授予了威廉·福勒，以表彰他在恒星核合成方面的工作，但是却忽略了共同发表该理论的另外三位合作者霍伊尔以及伯比奇夫妇。

    他们之前发表的文章详细阐述了比氢氦重的自然元素都可以在恒星内部合成出来。

    福勒本人也说了，霍伊尔首先建立了恒星核合成理论的概念，而福勒当时是作为交流学者计划到剑桥与霍伊尔一起工作的。”

    张奕轩咧了咧嘴道：“霍伊尔好可怜啊！”

    陈芸也叹了口气道：“这些科学机构对待抱有非主流观点的科学家可真得有些不公平啊！”