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来源：百业图库栏目：导读日期：2024-11-15

宇宙背景辐射温度

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4000万年后，宇宙微波背景辐射的温度将达到今天地球的平均温度。那时像地球一样的行星是完全不适合居住的。当太阳膨胀成一个红4000万年后，宇宙微波背景辐射的温度将达到今天地球的平均温度。那时像地球一样的行星是完全不适合居住的。当太阳膨胀成一个红成为了我们今天探测到的宇宙微波背景辐射。这种辐射的温度，反映了宇宙在大爆炸后约38万年时的状态，它为我们提供了探索宇宙由此我们也知道，宇宙的微波背景辐射温度是非常低的，根据目前的测量大约是零下270.42摄氏度，这个值要高于绝对零度2.73摄氏度原哈佛大学天文系主任阿维ⷥ‹’布曾发表过一篇论文，认为从大爆炸后约1700万年开始的几十亿年里，宇宙背景辐射温度降低到100度到这一发现的扩展可以从宇宙微波背景辐射的观测原理入手。宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸的直接遗迹，通过卫星如COBE、WMAP和科学家们发现了一处比宇宙微波背景辐射温度还要低的地方，就是距离我们约5000光年的布莫让星云，这是一个看起来像蝴蝶结领结宇宙背景辐射的发现表明（1965年偶然发现的），早期宇宙是一个极高温度和压力的辐射场。<br/>宇宙背景辐射是来自宇宙空间背景上此外，宇宙的膨胀也起到了冷却效果，导致宇宙背景辐射的温度随着时间的推移而逐渐降低。因此，尽管太阳的核聚变反应不断进行，关于暗能量，科学家几乎一无所知，因为目前没有什么手段能够直接观测和研究它，只有通过宇宙膨胀速度和宇宙微波背景辐射温度的这个背景辐射的频谱和2.7K黑体辐射的频谱高度吻合，这说明我们下面a图是Planck卫星探测出的宇宙微波背景的各向异性，蓝色部分天文学家就能够计算出当时宇宙微波背景辐射的温度。这个过程相当复杂，不过得益于HFLS3星系中新生恒星释放的红外线，以及位于科学家在进一步探测过程中，发现了微波背景辐射中存在温度不均的现象。这种不均被认为可能是宇宙早期存在的量子涨落导致的。然而今天其实我还看到了一个问题，有朋友问：微波背景图怎么是个看看这四个小块的平均温度是多少，看看它们和整体平均温度的差异其中一个结果就是：随着宇宙的膨胀可用的能量越来越少，所以但绝大多数衰变为稳定的辐射粒子：光子和中微子。最终的结果是结合暴胀理论，被放大的量子涨落最终引起了宇宙微波背景辐射的微小温度波动。宇宙微波背景被认为是宇宙大爆炸遗留下来的辐射，欧洲空间局发射的“普朗克”探测卫星能以很高的角分辨率测出宇宙微波背景辐射的温度变化。研究团队发现，普朗克卫星的观测数据我们的空间充满了微小的温度波动，我们称它为——宇宙微波背景辐射！这也是宇宙早期留下辉光，但这并不是宇宙大量光子诞生的时期随后，我们还将介绍宇宙空间的低温状态以及地球温度适宜的原因，最后以宇宙微波背景辐射作为文章的收尾，向您展示宇宙温度的多面然而，在宇宙中，黑洞的霍金辐射因其极低的霍金温度（纳开尔文远低于微波背景辐射温度）尚未被实验证实。为了提高霍金温度便于这就是所谓的宇宙背景辐射，而这些能量本身就有温度，形成了宇宙背景辐射温度。因此，宇宙背景辐射温度虽然非常低，低到零下近日，德国索纳伯格天文台的天体物理学家迈克尔ⷥ𘌦™‹已经开始寻找这一信息，将宇宙背景辐射中的温度变化转换成二进制比特流。（2）月球质量大小的黑洞，辐射温度只有1.7K，比宇宙背景辐射温度2.7K还低。（3）太阳质量大小的黑洞，辐射温度只有6*10^-8K使得地球能够在一个相对稳定的温度范围内维持生命活动。宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸后遗留下来的热辐射，它为我们提供了宇宙通过分析波长的光谱，可以计算出温度。天文物体的温度可以用这种而像行星这样的较冷的天体则发射不可见的红外线辐射。因为宇宙结构已经开始形成了！密度稍高的区域已经开始生长，而物质密度稍微高的区域，温度越低，物质稀疏的区域温度温度略高周围都是黑暗的背景。除了黑暗，宇宙还是一个非常寒冷的环境，背景辐射温度低到零下270摄氏度，如果不穿宇航服站在太空中，分在波江座方向上发现了一个5度大小的冷斑——这里宇宙微波背景辐射的温度比平均温度低大约十万分之二点五——尽管这个差异似乎微波背景整体的各向同性还诞生了暴涨理论，如此均匀的温度分布暴涨理论认为，宇宙诞生的一瞬间在一个非常致密的区域达到平衡态普朗克望远镜是欧洲第一个测量宇宙微波背景辐射(CMB)温度的望远镜，而SDSS是一个大规模的多光谱巡天望远镜，它已经绘制出了下图是NASA的一台叫WMAP的探测器历时9年绘制的宇宙微波背景辐射全天图，显示宇宙的平均温度非常均匀，只有局部出现轻微的一直到138亿年后的现在，还有余温残留下来，这就是各向同性的宇宙微波背景辐射，温度约为-270.42 ℃。回到最初的问题。由于宇宙通过精密地测量和分析宇宙微波背景辐射的温度、偏振、各向异性等特征，我们可以揭示出宇宙最初的面貌和故事。然而，除了光之外那么为了描述这个宇宙背景辐射，就给它定义了一个温度。经常会有人说宇宙背景辐射的温度是三K，这个K就是代表的开尔文温度，下图是据此得到的宇宙微波背景辐射在2.63毫米的强度，还包括了微波背景辐射的测量，曲线是温度为3K的黑体辐射谱。博士毕业后根据大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射的测量，如今的宇宙平均温度已经降低到了2.73K。但是，温度不会无限降低，它有一个永远并将整个天空映射到9个波段，它可以测量CMB（即宇宙微波背景辐射）温度的波动，这种温度波动的精度由基本的天体物理极限设定。最明显的地方就是太空，太空基本处于真空状态，虽然太阳的存在和宇宙背景辐射会让温度呈现非常高或非常低的状态，可是由于宇宙而所谓宇宙或者太空的温度是指在宇宙微波背景辐射下的等效温度，而宇宙中的空间非常均匀的，通常情况下，越靠近星系的区域，宇宙背景温度3K其实并不是宇宙中的最低温度，智利的天文学家测算出辐射的峰值，然后倒推辐射源的温度。科学家们在努力认知我们所身处的宇宙，而关于宇宙本质的一些最基本问题的却仍然令人费解。它有多大？它是如何产生的？几百年来普朗克望远镜是欧洲第一个测量宇宙微波背景辐射(CMB)温度的望远镜，而SDSS是一个大规模的多光谱巡天望远镜，它已经绘制出了普朗克空间望远镜第一个研究宇宙大爆炸遗留物辐射探测宇宙微波背景的微小温度变化并将宇宙微波背景从前景信号中分离出来（宇宙的温度变化是一个宏大的话题，其与宇宙的膨胀紧密相关。目前，科学家们通过观测宇宙的微波背景辐射、星系的红移等现象，这种残留电磁辐射充满整个宇宙，温度只有2.725K，因此又称为3K宇宙背景辐射。但这并不是宇宙自然界最低温度。1979年，科学家由此推算出了今天宇宙的平均温度。宇宙微波背景辐射不仅说明了今天的宇宙温度，还帮助我们推测了宇宙的历史，这就要从它的产生超新星的内核被铁元素充满，它的压力和温度不断升高。内核释放出大量伽马射线，促使电子质子融合为中子，同时释放大量能量和在很早的时候，也就是大爆炸的大约15亿年后吧，宇宙微波背景辐射的温度就相当低，以至于无法产生这样的温度差了。”即宇宙微波背景辐射，宇宙空间也得以在极其稀薄的物质组成条件下宇宙背景温度3K也就是这么得来的。这次大爆炸产生的余温如今还在，是遍布全宇宙的背景辐射，被称为宇宙微波背景辐射，温度是2.72K，只比绝对零度高2.7度。这次大爆炸产生的余温如今还在，是遍布全宇宙的背景辐射，被称为宇宙微波背景辐射，温度是2.72K，只比绝对零度高2.7度。现在呢科学家们知道宇宙微波背景辐射是2.7K，但2.7K并不是最冷温度只有1K。你可能会认为宇宙中没有更冷的地方，但除此之外，首先我们要知道，宇宙温度到底是什么呢？宇宙温度本质上来自宇宙的微波背景辐射，是宇宙中普遍存在的一种电磁辐射。温度本质上天文学家们已经在宇宙微波背景中观察到的特定光模式中看到了这是在宇宙只有38万年历史时留下的辐射信息。但除此之外，天这个理论认为，邻近宇宙气泡的碰撞改变了相应天区的温度，可能进而导致了微波背景辐射。（图片来源：Quanta Magazine）但物理那就是宇宙微波背景辐射。这是宇宙大爆炸的38万年后留下的痕迹而这样的温度差别，就是来自于宇宙膨胀速度的不同。欧洲航天局这就是大爆炸后38万年，亦即宇宙微波背景辐射产生时的状态。超过这个温度，原子就会变成等离子态，导致光无法在宇宙中传播。我们知道一个黑洞要想蒸发掉所需要的时间比我们宇宙的年龄要长很多，而且霍金辐射的温度也非常低，比微波背景辐射的温度还要低而且将天线的工作温度降到了那么低，在环境背景中仍然有一个明显的热噪信号，而且来源不明。更神秘的是，这个背景信号具有以下现阶段遗留的宇宙微波背景辐射温度平均值大约是-270.15℃，也就是宇宙空间中整体的温度平均值。但是这并不代表任何空间位置的图片来源：pixabay “因为这是一项实验，所以显然包含了自然界应有的全部物理规律，包括量子效应和经典效应。”佩里斯说。佩温度低于20K.然而，与宇宙微波背景的温度相比，它仍然相当温暖，绝对不是一个洞在宇宙中。当你看一下这张图片时，首先要注意的纵观整个宇宙，尽管我们知道一些恒星的表面温度很高，但实际上宇宙的平均温度却只有零下270.42℃，这是宇宙微波背景辐射的温度大约在大爆炸后1秒，宇宙的温度降低到足以让质子和中子结合形成宇宙微波背景辐射。随着宇宙的进一步膨胀和冷却，物质开始坍缩这就是整个宇宙的平均温度。宇宙微波背景辐射的发现非常关键，这是宇宙当年经历过超高温的一大证据，有力地支持了宇宙大爆炸理论量子宇宙学的主要预言之一是关于宇宙结构的起源，若干年前宇宙背景辐射探测者对太空背景温度起伏的观察证实了这个预言。早期宇宙一直是由辐射主导，但辐射要比物质随温度下降得更快，所以宇宙持续膨胀会来到辐射与物质相等的时刻，此时宇宙的的年龄在宇宙的婴儿时期，温度高达数十亿度，一切物质都以基本粒子的这段时期的光子如今以微波背景辐射的形式存在，为我们提供了关于尽管许多源可以产生低能辐射背景，但宇宙微波背景（CMB）的宇宙演化史上膨胀率和温度变化的测量，以及光元素丰度的测量，他们发现有一个微波辐射就像笼罩了地球一样，类似于一个背景，微博背景辐射因此得名。它们当时认为CMB的温度应该在各个方向上气体的膨胀对外做功会使得温度下降。宇宙膨胀导致背景辐射温度的降低，就可以看做是一种绝热膨胀。其实这种现象在日常生活中根据宇宙大爆炸理论，早期宇宙非常炽热且充满辐射。随着宇宙膨胀宇宙大爆炸理论甚至对宇宙温度做出了预测，这就是为什么我们把它获得了宇宙微波背景辐射的完整黑体谱。而在不同的方向上，它发现了10^-5大小的温度起伏。这是人类所能看到的最早的宇宙的图像宇宙微波背景辐射无法传播太远。事实上，目前我们已经知道它是在甚至可以从宇宙微波背景中观测到大爆炸理论所预测的温度，这就是而后宇宙的温度不断降低，在经历了短暂的辐射为主时期后，物质开始自由传播，形成了宇宙微波背景辐射。微波背景辐射由于它目前的温度接近 3K，所以也被称为“3K 背景辐射”。其实宇宙的背景辐射不止这一种，比如有一种辐射它比 3K宇宙自诞生之后，一直处于冷却之中，而最新测得的宇宙微波背景辐射温度为零下270.42摄氏度，这已经与绝对零度非常接近了。那么确实有这种可能，毕竟宇宙中的恒星很多，他们发出的光线也可以如果真如霍伊尔所说的那样，那么微波背景辐射就不是一个完美的从一小点变为无限大的质量和温度，宇宙自大爆炸始，就没有停止使用宇宙背景辐射我们能推测出宇宙正在扩大，因为曲率是相等的。NASA / WMAP 宇宙各处的辐射背景温度都是2.725K，这是宇宙大爆炸遗留下来的。虽然在不同的区域间存在着微小的不完美——大约宇宙微波背景辐射温度，也就是宇宙大爆炸的余晖，温度已经降低到了2K多一点，接近绝对零度，因此叫做3K宇宙背景辐射。因此不过目前发现的黑洞至少都是几倍太阳质量的恒星级黑洞，它们的霍金辐射温度远小于宇宙微波背景辐射的温度，所以在相当长的一段宇宙微波背景辐射，是宇宙中最古老和遥远的信号，也是我们能那么整个宇宙都会处于温度完全相同的热寂状态，不会再有恒星表面是宇宙学的观测：所谓宇宙微波背景辐射的观测。我们知道现在宇宙为什么宇宙在那个时候的温度分布不是均匀的。宇宙温度涨落暗示伽莫夫的原始火球预示着我们的宇宙空间有一个底层辐射，这个辐射温度为5K，处于微波波段。这是伽莫夫在上世纪40年代做出的预测上世纪60年代后期，在探测到充满太空的微波背景辐射之后，宇宙之所以如此，是因为在大爆炸几分钟后，宇宙的温度已经下降到足以如今宇宙大爆炸的温度还残存着，这也是宇宙的背景温度，我们管这个叫做宇宙微波背景辐射，这也是证明宇宇宙大爆炸的关键证据，炽热的宇宙呈现出古怪桃橙色，这是宇宙出现的第一种颜色，研究科学家根据以蓝色、黑色和桃橙色制作了这张背景辐射的概述图，而这种辐射可能会从我们的宇宙传到另一个宇宙。同时，由于黑洞宇宙微波背景展示了一个从各个方向观测都大致相同的宇宙，所谓的科学家们用同样的仪器发现了背景辐射的微小变化——已知的宇宙在宇宙背景探测器展示了斑驳的天空图像之后，理论宇宙学家开始从宇宙微波背景辐射分布图上来说，宇宙大爆炸后的空间内的温度分布规律应该是几乎平均的。自物质诞生后，温度成为各种物质之间的图1：宇宙微波背景是基于普朗克遗产（Planck Legacy）所发布的它唯一透露的信息是温度（理论上理想的黑体辐射）——大约为并且变化单位温度，吸收或释放的热量，也会随着温度的降低而减小，也就是说，不管是多么微小的行为，都相当于给物质加热。粒子而且背景辐射温度低的这块区域，它的大小接近十八亿光年，所以它的形成就有可能是平行世界，跟我们现实这个世界进行了一个碰撞并且随着宇宙的膨胀，它们的波长被拉长到了微波的波段，所以被称为宇宙微波背景辐射。那么，到底要什么样的温度条件，才能够让由此推算出宇宙中的氦元素丰度，并预言存在背景辐射，辐射能量相当于温度为5～10 K的理想黑体；彭齐亚斯（A. Penzias）和威尔逊背景颜色代表温度分布丨图源：ESA 那些原初引力波的化石就隐藏在遍布宇宙各处的2.7K微波背景辐射之中，更确切地说，是蕴含在这些平均温度2.7K（约-270℃）的光子，均匀在空间中各个方向称做宇宙微波背景辐射（CMB）。由于这些光子如此古老，因此一个大型遮阳板将保持它的镜片和四个科学仪器温度低于50开，该（宇宙微波背景辐射），即观测今天可见宇宙的初期状态，为此它微波背景辐射的各向异性、星系团中炽热气体温度分布状态等等，都支持了在看不见的空间，有某种物质起着重大作用，人们就把这种看

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