科技名词

宇宙微波背景辐射

cosmic microwave background radiation

又称：3K辐射

定义：微波波段的宇宙背景辐射，具有温度近似3K的黑体辐射谱特征。

学科：天文学_星系和宇宙

相关名词：银河噪声 北银极支 晗佛选区

【延伸阅读】

假如把宇宙中所有的星体和尘埃都除掉，夜空中大概就只剩下一个一无所有的“背景”吧。那么，宇宙的背景又意味着什么呢？

当我们把天线对准宇宙的一无所有之处时，会探测到一种无线电波，而且无论天线指向哪个方向，电波信号和强度都相同。1964年，天文学家第一次认识到这种神秘电波的存在。在偶然情况下，这种电波波长2毫米左右，约为手机和微波炉所使用电波的1/50。由于这种电波来自宇宙空间的背景，又属于微波范围，故称“宇宙微波背景辐射”。

其实，很多人都在浑然不觉的情况下见到过宇宙微波背景辐射，就是在没有电视节目播放的时间段内，老式无线电视机屏幕上所出现的“雪花”和嘶嘶的噪声。这是由于电视机天线接收到与电视播放没有关系的无线电波后产生的，其中约1%就来自宇宙微波背景辐射。

科学家认为，这种电波是宇宙大爆炸残留下来的电磁波。早期宇宙是一个温度极高、密度极大的炽热世界，它在极其短暂的瞬间发生了急剧膨胀并冷却，才形成了现在的宇宙。而远古宇宙发出的光辉的余烬依然充满了宇宙空间，这就是宇宙微波背景辐射的本质。

在宇宙处于炽热状态的远古时期，宇宙空间里应该是由温度极高的气体发出的耀眼的可见光或紫外线。然而，宇宙微波背景辐射的特点却与3K的物质所发出的无线电波几乎完全相同，这是为什么呢？研究认为，这是宇宙从诞生开始直到今天一直在不断膨胀的缘故。

宇宙膨胀是指宇宙本身在不断膨胀，当空间本身膨胀时，“附着”在空间里的电磁波也会被拉长。那么，大爆炸所产生的光在138亿年里被拉长了多少呢？宇宙在发出宇宙微波背景辐射时，温度约为3000K（2727℃），如今却作为温度约3K的物质发出的无线电波被我们观测到了。温度降低到原来的约1/1000，相当于波长被拉长了约1000倍，这也就意味着宇宙的大小扩大了约1000倍。

宇宙微波背景辐射研究带来的答案远不止于此。科学家正从中发掘可以揭示各种宇宙之谜的宝贵信息，包括宇宙的构成成分、年龄以及起源等等。