宇宙的膨胀,究竟会永续进行,还是会戛然而止?( 三 )

背景辐射

根据物理学理论 , 如果在宇宙大爆炸后一秒钟观察宇宙 , 我们将看到一个100亿度、有中子 , 质子 , 电子 , 反电子(正电子) , 光子和中微子的海洋 。 然后 , 随着时间的推移 , 我们会看到宇宙变冷 , 中子要么衰变成质子和电子 , 要么与质子结合形成氘(氢的同位素) 。 随着继续冷却 , 它最终将达到电子与核结合形成中性原子的温度 。 这种“重组”发生之前 , 宇宙将是不透明的 , 因为自由电子会导致光(光子)以云中水滴散射太阳光的方式散射 。 但当自由电子被吸收形成中性原子后 , 宇宙会突然变得透明 。 那些相同的光子——即被称为宇宙背景辐射的宇宙大爆炸的余辉——在今天可被观测到 。

研究宇宙背景辐射的任务

NASA开展了两项研究宇宙背景辐射的任务 , 拍摄宇宙诞生后仅40万年的“婴儿照片” 。 第一个是宇宙背景探测器(Cosmic Background Explorer COBE) 。 1992年 , COBE团队宣布他们已经绘制了宇宙背景辐射中的原始热点和冷点 。 这些点都与早期宇宙中的引力场有关 , 并形成了展开达数亿光年横越宇宙的巨大星系团的种子 。 这项工作为NASA的约翰·马瑟博士和加州大学的乔治·斯穆特赢得了2006年诺贝尔物理学奖 。

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