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宇宙背景辐射宇宙背景辐射 英文名称：cosmic background radiation 定义：来自无明显分立源天区的各向同性电磁辐射在不同波段，辐射有不同 起源，并可具有非宇宙学起源 宇宙微波背景辐射宇宙微波背景辐射（又称 3K 背景辐射）是一种充满整个宇宙的电磁辐射特征和绝对温标2.725K 的黑体辐射相同频率属于微波范围宇宙微波背景辐射产生于大爆炸后的三十万年.大爆炸宇宙学说认为，凞发生大爆炸时，凋宇宙的温度是极高的，刃之后慢慢降温，刚到现在约 150 亿年后大约还残留着 3K 左右的热辐射概概念念宇宙背景辐射是来自宇宙空间背景上的各向同性的微波辐射，也称为微 波背景辐射二十世纪六十年代初，美国科学家彭齐亚斯和R.W.威尔逊为 了改进卫星通讯，建立了高灵敏度的号角式接收天线系统1964 年，他们 用它测量银晕气体射电强度为了降低噪音，他们甚至清除了天线上的鸟粪， 但依然有消除不掉的背景噪声他们认为，这些来自宇宙的波长为7.35 厘米的微波噪声相当于 3.5K1965 年，他们又订正为 3K，并将这一发现 公诸于世，为此获 1978 年诺贝尔物理学奖金 特特征征微波背景辐射的最重要特征是具有黑体辐射谱，在0.3 厘米－75 厘米 波段，可以在地面上直接测到；在大 宇宙背景辐射于 100 厘米的射电波段，银河系本身的超高频辐射掩盖了来自河外空间的辐 射，因而不能直接测到；在小于 0.3 厘米波段，由于地球大气辐射的干扰， 要依靠气球、火箭或卫星等空间探测手段才能测到。

从0.054 厘米直到数 十厘米波段内的测量表明，背景辐射是温度近于2.7K 的黑体辐射，习惯称 为 3K 背景辐射黑体 谱现象表明，微波背景辐射是极大的时空范围内的事 件因为只有通过辐射与物质之间的相互作用，才能形成黑体谱由于现今 宇宙空间的物质密度极低，辐射与物质的相互作用极小，所以，我们今天观 测到的黑体谱必定起源于很久以前微波背景辐射应具有比遥远星系和射电 源所能提供的更为古老的信息微波背景辐射的另一特征是具有极高度的 各向同性这有两方面的含义：首先是小尺度上的各向同性在小到几十弧 分的范围内，辐射强度的起伏小于0.2－0.3％；其次是大尺度上的各向同 性沿天球各个不同方向，辐射强度的涨落小于0.3％各向同性说明，在 各个不同方向上，在各个相距非常遥远的天区之间，应当存在过相互的联 系 起起因因1948 年, 美国科学家阿尔弗 (Ralph Alpher)和赫尔曼(Robert Herman)预 言，宇宙大爆炸产生的残系 辐 宇宙背景辐射射，由于宇宙的膨胀和冷却，如今它所具有的温度约为绝对零度以上5 开， 或者说 5K(绝对零度等于摄氏零下 273 度，即-273℃)但是他们的预言并 未引起人们的普遍重视。

发发展展但是多年以后，即 1965 年，美国新泽西州贝尔实验室的两位无线电工程师阿尔诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson) 却十分意外地发现了这种宇宙辐射场，当时他们正在为跟踪一颗卫星而校准 一具很灵敏的无线电天线与此同时，在附近的普林斯顿大学，由罗伯 特·迪克(Robert Dicke)领导的一个科学家小组已独立地重新发现了阿尔弗 和赫尔曼早先作过的预言，并着手设计一台探测器以供搜索大爆炸的残留辐 射他们听说了贝尔实验室这台接收器中存在着无法阐明的噪声，并立即将 它解释为源自大爆炸的残余辐射它相当于在电磁波谱的微波部分波长为 7．35 厘米的某种无线电波信号；如果假设它是热辐射，那么它所具有的能 量就相应于 2.7K 的温度--这与阿尔弗和赫尔 曼富于灵感的估计非常接近 它被称为“宇宙微波背景辐射 “宇宙微波背景辐射的存在，给 大爆炸理论 以有力的支持。