宇宙大爆炸理論

　　意外發(fā)現(xiàn)而產(chǎn)生的理論

　　一個(gè)理論的產(chǎn)生往往要以人們大量的社會(huì)實(shí)踐為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證而形成。但宇宙大爆炸的理論卻是天文學(xué)家和電訊專家們?cè)诮?jīng)常不斷的偶然發(fā)現(xiàn)中確立和產(chǎn)生的。

　　1925年，美國(guó)天文學(xué)家W·S·亞當(dāng)斯根據(jù)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的預(yù)言，通過(guò)對(duì)天狼星的密度很大的伴星的觀察，確認(rèn)了恒星發(fā)出的光譜線的頻率向紅色方向移動(dòng)，即出現(xiàn)頻率變低、波長(zhǎng)變長(zhǎng)的紅移現(xiàn)象。

　　1929年，大天文學(xué)家哈勃根據(jù)新的觀測(cè)資料，發(fā)現(xiàn)了銀河系以外的星系光譜紅移與星系離開(kāi)我們的距離成正比，距離我們愈遠(yuǎn)的星系，離開(kāi)我們的速度愈快。

　　這種宇宙天體愈遠(yuǎn)向外飛逝速度愈快的天文現(xiàn)象，預(yù)示著宇宙在不斷的向外膨脹。對(duì)于此種巨大的天文之謎，科學(xué)家們一時(shí)沒(méi)有恰當(dāng)?shù)睦碚搧?lái)解釋它，一些天文學(xué)家和物理學(xué)家提出了較為合理的宇宙膨脹說(shuō)和宇宙爆炸理論。其理論認(rèn)為：整個(gè)宇宙起源于一個(gè)高溫、高密度的“原始火球”的大爆炸，火球爆炸而向外膨脹過(guò)程中，產(chǎn)生的各種元素就形成了今天宇宙間各種物質(zhì)，逐漸凝聚成星云，再演化為各種天體。由于大爆炸后宇宙中原初輻射達(dá)到熱平衡，至今宇宙間還殘存著均勻而微弱的背景輻射。為了驗(yàn)證這種學(xué)說(shuō)，60年代初美國(guó)普林斯頓大學(xué)的射電天文學(xué)家R·H·迪克等人，建造了一架天線，努力探尋背景輻射。也許天線靈敏度不夠或別的什么原因，未能尋到這種背景輻射。

　　踏遍鐵鞋無(wú)覓處，得來(lái)全不費(fèi)功夫。迪克專門(mén)沒(méi)有尋找到的宇宙背景輻射，卻被搞衛(wèi)星通信裝置的兩位年輕工程師彭齊斯和威爾遜發(fā)現(xiàn)了。

　　1962年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制發(fā)射成功了世界上第一顆國(guó)際通信衛(wèi)星“電信星1號(hào)”。第二年，貝爾實(shí)驗(yàn)室30歲左右的兩位青年工程師彭齊斯和威爾遜在裝置衛(wèi)星通信用的天線以提高其靈敏度時(shí)，發(fā)現(xiàn)總有原因不明的“噪聲”干擾。他們經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，覺(jué)察到這是一種消除不掉的噪聲輻射，相當(dāng)于絕對(duì)溫度2．7K左右。而且這種微波輻射在天空各個(gè)方向上都是強(qiáng)度相等的，不隨季節(jié)而變化。顯然這不是來(lái)自某些天體的特定的輻射，而只能是一種宇宙輻射。這個(gè)發(fā)現(xiàn)打破了以前認(rèn)為廣闊的星系際空間是絕對(duì)空虛，不可能有任何能量輻射，溫度只能是絕對(duì)零度（相當(dāng)于零下273攝氏度）的傳統(tǒng)觀念。

　　由于貝爾實(shí)驗(yàn)室這兩位工程師當(dāng)時(shí)還不知道宇宙大爆炸理論，一時(shí)對(duì)這種宇宙輻射現(xiàn)象疑惑不解。次年春，彭齊斯向麻省理工學(xué)院一位科學(xué)家偶爾談起這個(gè)不解之謎，那位科學(xué)家說(shuō)迪克小組正在探索這個(gè)問(wèn)題。彭齊斯得知了這一意外發(fā)現(xiàn)的重大科學(xué)理論價(jià)值，喜出望外，立即與迪克小組進(jìn)行了互訪。經(jīng)研究進(jìn)一步確認(rèn)，這個(gè)3K宇宙背景輻射就是“原始火球”大爆炸后的殘余輻射。后來(lái)，彭齊斯和威爾遜因此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)而榮獲諾貝爾物理獎(jiǎng)。

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