宇宙尽在掌中。大爆炸的回声

超自然现象探索官 2024-03-16 07:57:37

尊敬的读者,感谢您在百忙之中阅读我的文章,这是对我努力的肯定,也是持续创作的动力,向您致以我最诚挚的敬意,希望能得到您的一个"关注",在此感谢!

这个故事始于20世纪初,当时阿尔伯特·爱因斯坦发表了两个革命性的理论,震惊了科学界。描述这些理论的方程给人类带来了自然的新视野。这一愿景扩展并修正了艾萨克·牛顿及其追随者所提出的描述。

方程中的错误

爱因斯坦推导出的方程为这个世界提供了极好的描述。一切似乎都很好。但当这位德国科学家开始分析他的广义相对论的宇宙学含义时,他发现了一些奇怪而令人不安的事情。从计算结果可以看出,宇宙必须收缩或膨胀!嗯。然而,当时并没有实验证据表明这样的事情确实发生过!

爱因斯坦咨询了天文学家。他们短暂地互相看了一眼,这样回答他:是的,观察到的恒星在太空中或多或少随机地接近或远离。但与此同时,却没有记录到他们的联合动作。没有什么会引起人们对隐藏的宇宙膨胀或收缩的怀疑。

好的。由于没有数据证实宇宙的膨胀或收缩,爱因斯坦认为他的理论中出现了某种错误。他通过添加一个他称之为“宇宙常数”的术语来改变方程。在这种情况下,他的宇宙变得静止了。

宇宙膨胀的第一个证据

在爱因斯坦通过添加宇宙常数来扼杀他的理论的同一年,美国天文学家韦斯托·斯利弗发表了宇宙膨胀的第一个证据。尽管科学家本人甚至没有意识到这一点。

1917年,斯莱弗拍摄了一些乳白色的天体,并误认为它们是宇宙气体云。我发现了一些有趣的事情。记住火车出发的噪音。当它远离你时,它会变得越来越低。同样,斯利珀观察到的物体发出越来越红(低频)的光。就好像他们也在离我们而去!

很久以后,另一位名叫埃德温·哈勃的天文学家设法揭示了这些物体的真正本质。原来,这些都是堪比银河系大小的巨大星系!通过观察这些星系中的一些变星,哈勃能够确定它们的距离。我发现他们离得非常远!

但这还不是最令人惊讶的事情。事实上,星星距离我们越远,它们远离我们的速度就越快!

然而,哈勃对相对论一无所知。我无法立即得出必要的结论。

勒梅特和大爆炸理论

凑巧的是,成功将哈勃观测结果联系起来的人并不是一位杰出的科学家,而是一位名不见经传的比利时神父兼数学家,名叫乔治·勒梅特(Georges Lemaitre)。他是一个玻璃工的儿子。九岁时,他决定成为一名科学家和牧师。勒梅特喜欢这样说:“科学与宗教之间并不存在冲突。”

牧师了解了哈勃的发现。1927年,他根据广义相对论写了一篇文章,证实了膨胀宇宙的存在。勒梅特在当地报纸上发表了他的作品。但没有人对她有丝毫的关注。就连收到论文副本的爱因斯坦也说:“是的,计算是正确的。但物理实在是太恶心了!

然而,三年后,勒梅特被公认为新理论之父。到那时,这位比利时数学家的研究取得了进一步的进展。他竟然敢触及宇宙的本源!在这次旅程中,他以一个充满星系的宇宙为起点,这些星系相距数百万光年。然后他就让时间倒流了。他想象随着时间的倒退,星系彼此之间的距离越来越近。

在勒梅特的脑海中,银河系和其他星系正在接近和缩小,就好像它们处于一个巨大的宇宙压力之中。因此,科学家得出的结论是,从前有一个时刻,宇宙集中在一个狭小的空间中。而且它的密度非常大!

因此,勒梅特在最伟大的科学、宇宙学和最小的基本粒子科学之间建立了联系。然而,勒梅特并不满足于结果,他继续了他的穿越之旅。他得出的结论是,宇宙可能最初是一个无限小而致密的点——一个数学奇点。这就是空间和时间的来源。

当时一些伟大的科学家并没有原谅勒梅特的无礼行为。其中包括天体物理学家弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle),为了嘲笑这位比利时数学家,他为这一理论创造了一个贬义的名字,称之为大爆炸理论。

精炼理论

然而,这个星球上有核物理学家,基本粒子世界的专家,他们在“大爆炸理论”中看到了一个非常有趣的研究领域。其中之一是乔治·伽莫夫,一位杰出的物理学家。他经常向路过的市民提出以下问题:宇宙在最初的时刻是如何发展的,直到产生了居住在其中的所有基本粒子、原子和分子?

公民们通常保持阴沉的沉默。但有些人不断环顾四周,有时会用最近的公用电话拨打 03……

然而伽莫夫的研究却得出了令人惊讶的结果。他的一个想法听起来是这样的:如果宇宙是大爆炸的结果,那么从那时起它就一直在膨胀和冷却。这些论点基于以下观点:当物体冷却时,它每次都会以较低的频率发射辐射。也就是说,当一块非常热的铁冷却下来时,也会发生同样的事情。起初他是白人。但随后它会变成黄色,然后变成橙色,然后变成红色。也就是说,当它冷却时,它会发出频率越来越低的光。

伽莫夫相信,随着宇宙的膨胀,同样的事情也应该发生在宇宙中。但这个想法最有趣的是:如果这些计算是正确的,大爆炸的痕迹应该以可以检测到的极低频背景辐射的形式保留!要做到这一点,只需建造一个微波天线并将其指向宇宙中的任何一点,以便听到大爆炸的古老噪音......

大爆炸的回声

伽莫夫研究结果发表十年后,贝尔实验室的两名工程师正在对用于卫星通信的新型天线进行功能测试。彭齐亚斯和威尔逊将天线指向太空中的特定位置。他们听了她接受的内容。

让科学家们大吃一惊的是,天线发出了持续而烦人的吱吱声。研究人员改变了天线的方向。他们检查了设备。然而,噪音并没有消失。无论工程师将天线指向何处,都会有噪音。研究人员发现它来自地球以外的某个来源。只是一个巨大的源头,“涂抹”了整个宇宙!

工程师测量了这种噪音的强度和频率。他们发现这些参数与伽莫夫和他的同事的预测完全一致。

他们是地球上第一批听到“大爆炸回声”的人......

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