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劇版《三體》細(xì)細(xì)看-05

2023-02-26 16:19 作者:danzelyoung  | 我要投稿

劇版細(xì)看

01:31慕星這個角色有點尬,原著中沒這人

駕駛證特寫中抹除了身份證號

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05:54汪淼到達(dá)天文臺

原文:第六章,汪淼驅(qū)車沿京密路到密云縣,再轉(zhuǎn)至黑龍?zhí)?,又走了一段盤山路,便到達(dá)中科院國家天文觀測中心的射電天文觀測基地。他看到二十八面直徑為九米的拋物面天線在暮色中一字排開,像一排壯觀的鋼鐵植物,2006年建成的兩臺高大的五十米口徑射電望遠(yuǎn)鏡天線矗立在這排九米天線的盡頭,車駛近后,它們令汪淼不由想起了那張楊冬母女合影的背景。

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06:55沙瑞山敘述干擾嚴(yán)重

原文:沙瑞山指著天線說:“壯觀吧?可惜都是聾子的耳朵。”

“為什么?”

“自它們建成以來,在觀測頻段上就干擾不斷,先是上世紀(jì)八十年代末的尋呼臺,到現(xiàn)在是瘋狂發(fā)展的移動通信。這些米波綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡能做的那些項目,像米波巡天、射電變源、超新星遺跡研究等等,大部分都不能正常開展。多次找過無委會(國家無線電管理委員會),沒有用,我們能玩得過中國移動、聯(lián)通、網(wǎng)通?沒有錢,宇宙奧秘算個球!好在我的項目靠衛(wèi)星數(shù)據(jù),與這些‘旅游景觀’無關(guān)了?!?/span>

“近年來很多基礎(chǔ)研究的商業(yè)運(yùn)行還是很成功的,比如高能物理。把觀測基地建到離城市遠(yuǎn)些的地方應(yīng)該好些吧?”

“那還是錢的問題。就目前而言,只能是在技術(shù)上屏蔽干擾。唉,葉老師要在就好了,她在這方面造詣很深?!?/span>

原文中最后這句提到葉文潔,其實就是暗示了紅岸基地的工作就是操作射電天線。

延伸資料:阿雷西博望遠(yuǎn)鏡(1)https://www.bilibili.com/video/BV1k24y1Y7AK/?vd_source=96f47133975ff21f620c3ff7765975a1

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劇中,這里的取景地并不是國家天文臺密云觀測站。中國航天科技集團(tuán)發(fā)微博“認(rèn)領(lǐng)”稱,劇中的大天線取景地有數(shù)十口“大鍋”引人注目,它位于北京市海淀區(qū)后廠村路的中國衛(wèi)通北京地球站。這里是其員工工作的地方,“通過這些‘大鍋’,我們和天上的衛(wèi)星進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。比如衛(wèi)星電視節(jié)目的傳輸,就離不開這些‘大鍋’。簡單地說,中國衛(wèi)通為電視臺搭建好傳輸電視節(jié)目數(shù)據(jù)的信道,電視臺在節(jié)目制作好后把節(jié)目內(nèi)容轉(zhuǎn)換成一系列的電子數(shù)據(jù),通過‘大鍋’發(fā)送到衛(wèi)星上,衛(wèi)星接收之后再把節(jié)目發(fā)送到千家萬戶?!?/span>

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07:39汪淼說出想要觀測的內(nèi)容

原文:沙瑞山見到汪淼,立刻表現(xiàn)出了那種長期在寂寞之地工作的人見到來客的熱情,問他想了解哪方面的觀測數(shù)據(jù)。

“我想觀測宇宙背景輻射的整體波動?!?/span>

“您能……說具體些嗎?”沙瑞山看汪淼的眼神變得奇怪起來。

“就是,宇宙3K微波背景輻射整體上的各向同性的波動,振幅在百分之一至百分之五之間?!?/span>

演員在說這句話的時候不連續(xù),各項-同性是一個完整詞語,這個詞語不用猶豫,直接說就好了。這里的各向同性是指:我們可以在宇宙的任何方向上測量宇宙微波背景輻射,發(fā)現(xiàn)所有方向上的光子溫度幾乎是一樣的。

延伸資料:3K微波背景輻射(2)

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08:27沙瑞山說微波背景輻射的穩(wěn)定性

原文:沙瑞山博士的實驗室主要接收三顆衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù):1989年11月升空、即將淘汰的微波背景探測衛(wèi)星COBE,2001年發(fā)射的威爾金森微波各向異性探測衛(wèi)星WMAP和2009年歐洲航天局發(fā)射的普朗克高精度宇宙微波背景探測衛(wèi)星Planck。

這里出現(xiàn)了一個時間線上的BUG,:COBE、WMAP和Planck三顆衛(wèi)星不可能同時工作。事實是,COBE衛(wèi)星1993年已經(jīng)不再運(yùn)作,WMAP衛(wèi)星一直工作到2010年,而Planck衛(wèi)星2009年8月13日開始巡天掃描,與WMAP有一個重合期。如果我們將科幻小說當(dāng)真事看,那么汪淼只能在2009年到2010年之間看到宇宙閃爍。李淼著.《三體》中的物理學(xué).博集天卷.2019:53.但劇集這里的時間是2007年6月14日哦。在“宇宙閃爍之一”這一章中,劉慈欣提到了三個衛(wèi)星:COBE、WMAP和Planck,尤其是Planck,直到2013年才對外釋放觀測數(shù)據(jù),這是《三體Ⅰ》發(fā)表六年之后。大劉有預(yù)測能力?。?!

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10:15微波背景輻射觀測曲線

原文:“足夠了,”沙瑞山揮手打斷了汪淼的話,“那你就應(yīng)該知道,與我們觀測的不同部分的微小不均勻不同,宇宙整體輻射背景波動是隨著宇宙的膨脹,在宇宙時間尺度上緩慢變化的,以Planck衛(wèi)星的精度,直到一百萬年后都未必能測出這種變化,你卻想在今天晚上發(fā)現(xiàn)它百分之五的波動?!知道這意味著什么嗎?這意味著整個宇宙像一個壞了的日光燈管那樣閃爍!”

這個屏幕做的就很準(zhǔn)確了,首先,右上角標(biāo)注了2.726±0.010K是準(zhǔn)確的,也和原文一致,另外,左下角用了普朗克望遠(yuǎn)鏡(普朗克太空望遠(yuǎn)鏡)的觀測圖,不過這顯示器偏色也太嚴(yán)重了吧,后面資料中我附了這張圖。圖中顏色的差異,是百萬分之一K的波動變化。

鏡頭有個小細(xì)節(jié),就是頂部的標(biāo)題被模糊了,這里可以看出,整個屏幕其實顯示的是一張圖片,不是一個動態(tài)觀測的曲線。

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10:27還是這張圖

標(biāo)題部分還是被模糊了

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12:02宇宙背景溫度開始出現(xiàn)變化了

按照現(xiàn)有的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)知識,如果變化,也需要把原有刻度放大一百萬倍,觀測距離以“326萬光年”計算,才能出現(xiàn)一個小刻度的波動,這個波動尺度,已經(jīng)無法解釋了。

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13:29這個Windows Messenger圖片里的聯(lián)系的人的名字……

要不要設(shè)計這么多女性的名字呀

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13:35宇宙在閃爍

原文,第十章:

三條曲線在同步波動,一模一樣。

沙瑞山又搬出一臺筆記本電腦,手忙腳亂地啟動系統(tǒng),插上寬帶網(wǎng)線,然后打電話——汪淼聽出他在聯(lián)系烏魯木齊射電觀測基地——然后等待著。他沒有對汪淼解釋什么,兩眼死盯著屏幕上的瀏覽器,汪淼能聽到他急促的呼吸聲。幾分鐘后,瀏覽器上出現(xiàn)了一個坐標(biāo)窗口,一條紅色曲線在窗口上出現(xiàn),與另外三條進(jìn)行著精確同步的波動。

這樣,三顆衛(wèi)星和一套地面觀測設(shè)備同時證實了一件事:宇宙在閃爍!

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16:29汪淼核對莫爾斯電碼后發(fā)現(xiàn)閃爍信號是倒計時

原文:倒計時在宇宙尺度上繼續(xù),還剩1108小時?

沙瑞山焦躁地來回踱步,不時在汪淼身后停下來看看他正在寫出的那一串?dāng)?shù)字?!澳阏娴牟荒馨褜嵡楦嬖V我嗎?!”他耐不住大聲問。

劇版,之前在第四集設(shè)計的倒計時停止在1126:05:56(原著停止在1174:20:35),這里如果接上1108:21:37,那就是中間經(jīng)過了18小時,但當(dāng)時汪淼給申玉菲電話時,申玉菲確實告訴汪淼,三天后整個宇宙為你閃爍,18小時=三天?這個硬傷啊,編劇老師,請你出來解釋一下

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17:40沙瑞山說

原文:“沙博士,相信我,一時說不清的?!蓖繇低崎_那一堆印著波動曲線的紙,盯著那行倒計時數(shù)字,“也許,三顆衛(wèi)星和一個地面觀測點都出現(xiàn)了故障?!?/span>

“你知道這不可能!”

“如果有人故意破壞呢?”

“也不可能!同時改變?nèi)w衛(wèi)星和一個地面觀測站的數(shù)據(jù)?那這破壞也有些超自然了。”

汪淼點點頭,比起宇宙閃爍來,他寧愿接受這個超自然。但沙瑞山立刻抽走了他懷中這唯一的一根救命稻草。

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17:54這里劇集沒錯,是大劉的原著這么寫的——7厘米

原文:“你胡說什么?現(xiàn)在是你在違反常識了:背景輻射的波長是7厘米,比可見光大了七八個數(shù)量級,怎么能看到?”

微波背景輻射中的光子,它們也有溫度,這個溫度在今天看來非常非常低,只有2.7255K,這個波段相當(dāng)于微波,峰值波長是1.9毫米。李淼著.《三體》中的物理學(xué).博集天卷.2019:59.


18:00三K眼鏡

現(xiàn)實中沒有這種東西,這里有點小爭議,字幕里的“三”不能用漢字,應(yīng)該寫“3K眼鏡

原文:“用3K眼鏡。”

“3K眼鏡?”

“是我們?yōu)槭锥继煳酿^做的一個科普小玩意兒?,F(xiàn)在的技術(shù),已經(jīng)能將彭齊阿斯和威爾遜在四十多年前用于發(fā)現(xiàn)3K背景輻射的二十英尺的喇叭形天線做成眼鏡大小,并且在這個眼鏡中設(shè)置一個轉(zhuǎn)換系統(tǒng),將接收到的背景輻射的波長壓縮七個數(shù)量級,將7厘米波轉(zhuǎn)換成紅光。這樣,觀眾在夜里戴上這種眼鏡,就能親眼看到宇宙的3K背景輻射,現(xiàn)在,也能看到宇宙閃爍。”

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20:48這特效……

挑毛病一下,這里汪淼戴上所謂的“3K眼鏡”后的特效,做的不好而且太長了,有點超現(xiàn)實了。原文:他抬起頭,看到了一個發(fā)著暗紅色微光的天空,就這樣,他看到了宇宙背景輻射,這紅光來自于一百多億年前,是大爆炸的延續(xù),是創(chuàng)世紀(jì)的余溫。看不到星星,本來,由于可見光波段已被推至不可見,星星應(yīng)該是一個個黑點,但厘米波的衍射淹沒了一切形狀和細(xì)節(jié)。

當(dāng)汪淼的眼睛適應(yīng)了這一切后,他看到了天空的紅光背景在微微閃動,整個太空成一個整體在同步閃爍,仿佛整個宇宙只是一盞風(fēng)中的孤燈。

站在這閃爍的蒼穹下,汪淼突然感到宇宙是這么小,小得僅將他一人禁錮于其中。宇宙是一個狹小的心臟或子宮,這彌漫的紅光是充滿于其中的半透明的血液,他懸浮于血液中,紅光的閃爍周期是不規(guī)則的,像是這心臟或子宮不規(guī)則地脈動,他從中感受到了一個以人類的智慧永遠(yuǎn)無法理解的怪異、變態(tài)的巨大存在。

如果拍不出這么復(fù)雜的心理活動,可否用旁白直接念原文呢?

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22:13這眼鏡的樣子好奇怪
23:56汪淼想知道答案但永遠(yuǎn)不會知道答案的問題

原文:汪淼拿出手機(jī),撥通了申玉菲的電話,她很快就接了,也許她也度過一個不眠之夜。

“倒計時的盡頭是什么?”汪淼無力地問。

“不知道?!闭f了這簡短的三個字后,電話掛斷了。

是什么?也許是自己的死亡,像楊冬那樣;也許是一場像前幾年印度洋海嘯那樣的大災(zāi)難,誰也不會將其與自己的納米研究項目相聯(lián)系(由此聯(lián)想到,以前的每一次大災(zāi)難,包括兩次世界大戰(zhàn),是否都是一次次幽靈倒計時的盡頭?都有一個誰都想不到的像自己這樣的人要負(fù)的最終責(zé)任);也許是全世界的徹底毀滅,在這個變態(tài)的宇宙中,那倒對誰都是一種解脫……有一點可以肯定,不管幽靈倒計時的盡頭是什么,在這剩下的千余個小時中,對盡頭的猜測將像惡魔那樣殘酷地折磨他,最后在精神上徹底摧毀他。

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33:53史強(qiáng)終極定理,后面那句:皮褲套棉褲必定有緣故,不是皮褲太薄就是棉褲沒毛,有點頑皮了

原文,十一章:“邪乎到家必有鬼?!?/span>

“你這是……什么狗屁定理!”

“我說的‘有鬼’是指沒有鬼,是有人在搗鬼?!?/span>

“如果你有些起碼的科學(xué)常識,就無法想象是怎樣的力量才能做成這兩件事,特別是后一件,在整個宇宙尺度上,不但用人類現(xiàn)有的科學(xué)無法解釋,甚至在科學(xué)之外我都無法想象。這連超自然都不是,我都不知道是超什么了……”

“還是那句話:扯淡!邪乎事兒我見多了?!?/span>

“那你給個建議,下一步我該怎么辦?”

“繼續(xù)喝,喝完了睡覺?!?/span>

這里劇版設(shè)計對話的時候,省略了原著中很長的解釋語句,不應(yīng)該的

原文:

“不過誰都有怕的東西,那個狠角色也有;越厲害的角色,它怕的東西對它就越致命?!?/span>

“那它怕什么?”

“怕你們,怕科學(xué)家。而且奇怪的是,你們研究的東西越是沒有實際用處,越是天馬行空不著邊際,像楊冬那號的,它就越怕,比你怕宇宙眨眼更怕,所以才出手這么狠。要是殺你們有用,它早就把你們殺光了,但最有效的辦法還是擾亂你們的思想,人死了還會有別人,但思想亂了,科學(xué)就完了。”

“你是說它怕基礎(chǔ)科學(xué)?”

“是,基礎(chǔ)科學(xué)?!?/span>

“我和楊冬的研究差別很大,納米材料不是基礎(chǔ)科學(xué),只是一種高強(qiáng)度材料,能威脅到哪種力量?!”

“你還真是個特例,像你這種搞應(yīng)用研究的,它現(xiàn)在一般還不打擾,也許你那材料中真有讓它怕的東西?!?/span>

沒了這段對話,其實是看不懂劇情的

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38:14史強(qiáng)給汪淼備注的名字:納米,慫

意思是,汪淼,搞納米的,很慫??

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40:39史強(qiáng)把那個“慫”字去掉了,“納米”兩個字也去掉了

現(xiàn)在汪淼的名字不再需要其他信息來輔助記憶了

這里有個小細(xì)節(jié),是劇版里面,所有出現(xiàn)的手機(jī)號,都縮減為十位了,可能是怕觀眾真去撥打太麻煩了??

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44:32汪淼重啟實驗,并開啟了倒計時
47:04汪淼重啟實驗后眼中的幽靈倒計時重新出現(xiàn),從1023:08:03開始

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雖然片尾還是莫名其妙用丁儀和楊冬的閃回(導(dǎo)演太喜歡這個丁儀了),但還是要表揚(yáng)一下字幕的細(xì)致,特別是這些科學(xué)顧問:

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這里有個感謝名單:虹貓藍(lán)兔,第四集的葉文潔電視里的內(nèi)容提供吧??


冒昧點評

劇版第五集,把原著第六章“宇宙閃爍之一”;第十章“宇宙閃爍之二”;第十一章“大史”做了一個跳躍的連接。劇版中倒計時的改動,導(dǎo)致第四集結(jié)尾的時間和第五集開始的時間無法完成劇情中“三天后宇宙閃爍”的設(shè)定;另外,大幅度刪除了汪淼和史強(qiáng)關(guān)于“邪乎到家必有鬼”的對話,讓劇情理解出現(xiàn)困難。增加的戲份,汪淼到孩子學(xué)校講課是有意義的;增加的角色“慕星”如果是用來連接人物關(guān)系的話,確實沒看出必要性。第五集要看明白“為什么宇宙閃爍令汪淼如此恐懼”是需要一點點物理學(xué)、天文學(xué)知識背景的。

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資料增補(bǔ)

(1)沉痛悼念阿雷西博望遠(yuǎn)鏡,科學(xué)精神永垂不朽

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位于波多黎各的阿雷西博天文臺射電望遠(yuǎn)鏡,長期勤奮工作,任勞任怨,積勞成疾。然而因為年久失修,不巧近幾年又遭遇超強(qiáng)颶風(fēng)的襲擊,傷重病危。雖然經(jīng)過緊急救治,但最終醫(yī)治無效,于2020年12月1日逝世,享年60歲。

?在長達(dá)半個世紀(jì)的時間里,阿雷西博都是全球最大的射電望遠(yuǎn)鏡。這個紀(jì)錄直到2016年,才被中國的天眼望遠(yuǎn)鏡打破。

?我還記得第一次見到阿雷西博的樣子,是在大學(xué)一年級的專業(yè)課上。老師為我們新入門的天文系新生,介紹世界著名的重要天文臺和望遠(yuǎn)鏡。阿雷西博的畫面在投影上一出現(xiàn),我就覺得自己屏住了呼吸。實在是太大了!

?當(dāng)時,我專門在照片里找到望遠(yuǎn)鏡附近的一輛汽車,那輛汽車在畫面里只是不起眼的一個小白點,和整個望遠(yuǎn)鏡相比更是微不足道。從那一刻起,阿雷西博對我來說,一直就是人類天文學(xué)觀測技術(shù)的最高峰,是工程和科學(xué)應(yīng)用的奇跡。

?阿雷西博能長這么大個子,其實跟它“出生的方式”有很大關(guān)系。

?1960年,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡在波多黎各的阿雷西博山區(qū)誕生,孕育它的是美國康奈爾大學(xué)教授威廉·戈登。你如果熟悉地理,應(yīng)該知道波多黎各是美國的一個自治邦,不過它距離美國本土2000多公里,是大西洋上的加勒比海中的群島。而阿雷西博就出生在群島的北岸。

?在阿雷西博望遠(yuǎn)鏡之前,其他的望遠(yuǎn)鏡都是人造的獨(dú)立建筑,這種建筑的口徑最大也不超過100米。但是阿雷西博不一樣,它是從自然地貌改造出來的,就像孫悟空從石頭縫里蹦出來一樣。工程師改造了當(dāng)?shù)刈匀恍纬傻耐霠畹氖規(guī)r地形,利用地形的支撐,建造了一個口徑305米的巨大的射電望遠(yuǎn)鏡。

?射電望遠(yuǎn)鏡,可不是普通的望遠(yuǎn)鏡。普通的望遠(yuǎn)鏡,就跟我們?nèi)搜垡粯樱荒芙邮湛梢姽?。但是在可見光之外的輻射,比如說宇宙星空的射電波,普通望遠(yuǎn)鏡就看不到了。觀察那些信號,我們就得用特殊的金屬結(jié)構(gòu)的望遠(yuǎn)鏡來接收,信號經(jīng)過處理器處理之后,再通過計算機(jī)呈現(xiàn)出影像,讓天文學(xué)家研究。這就是射電望遠(yuǎn)鏡的原理。

?天文學(xué)家通常會用射電望遠(yuǎn)鏡,研究宇宙中那些肉眼看不見的低溫目標(biāo),或者比較彌漫的星際氣體。

?作為全球最大的射電望遠(yuǎn)鏡,阿雷西博的一生可以說戰(zhàn)功赫赫。從少年時期,它就展現(xiàn)出了驚人的天賦。

?我來給你舉幾個例子。1964年,剛投入使用不久的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡負(fù)責(zé)觀測水星。它發(fā)現(xiàn)水星自轉(zhuǎn)一圈的時間不是過去天文學(xué)家認(rèn)為的88天,而是59天。因為這個發(fā)現(xiàn),當(dāng)時的天文學(xué)教科書都需要被重新修改一遍。?

?緊接著,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡又發(fā)現(xiàn)蟹狀星云的中心隱藏著一顆脈沖星,也就是旋轉(zhuǎn)的中子星。這是人類發(fā)現(xiàn)中子星存在的第一個確鑿證據(jù)。中子星是什么呢?它是大質(zhì)量的恒星死亡之后的遺跡,只能通過高靈敏度的無線電望遠(yuǎn)鏡探測到。確認(rèn)發(fā)現(xiàn)中子星,讓天文學(xué)對恒星的一生的演化過程的認(rèn)識終于補(bǔ)齊了最后一塊拼圖,驗證了恒星演化理論的正確。而中子星這種物質(zhì)形態(tài)的存在,本身也顛覆了科學(xué)家對物質(zhì)狀態(tài)的傳統(tǒng)理解。?

?在這個基礎(chǔ)上,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡再次發(fā)現(xiàn)相互繞轉(zhuǎn)的兩顆中子星。而這個發(fā)現(xiàn)讓負(fù)責(zé)這項研究的天文學(xué)家獲得了諾貝爾獎。

?在我們的太陽系里作出發(fā)現(xiàn)之后,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡又經(jīng)過了幾次升級改造。?

?比如說,它最初的架構(gòu)使用金屬網(wǎng),你可以把這個架構(gòu)理解為它的骨骼??珊髞戆⒗孜鞑┑募軜?gòu)被升級成了38000塊獨(dú)立可調(diào)整的鋁板。這讓阿雷西博望遠(yuǎn)鏡達(dá)了到更高的觀測精度,觀測無線電信號的波段范圍提升到了5000兆赫。這是之前的10倍。

?升級后的阿雷西博望遠(yuǎn)鏡又取得了驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。?

?1989年,它直接拍攝了一顆小行星的無線電波段的照片。這是人類歷史上第一次拍到我們太陽系內(nèi)小行星的無線電波段的照片。一年之后,也就是1990年,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡再次立功。它發(fā)現(xiàn)了一顆新的脈沖星,而且確認(rèn)脈沖星附近有三顆環(huán)繞它的行星。要知道,這是人類第一次發(fā)現(xiàn)太陽系外的行星。這是一個重大意義的發(fā)現(xiàn)。如果像地球這樣的行星在宇宙里普遍存在,就意味著生命有可能并不孤獨(dú)。這個發(fā)現(xiàn)也讓負(fù)責(zé)這項研究的天文學(xué)家獲得了諾貝爾獎。?

?你看,從我們附近的太陽系小天體,到遙遠(yuǎn)的太空深處的脈沖星,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡不斷地獲得“人類第一次”的新發(fā)現(xiàn)。?

?其實,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止天文學(xué)這一個領(lǐng)域。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡更出名的,是它對人類探索外星文明作出的努力。?

?天文學(xué)家相信,如果宇宙中別的星球存在高等級智慧生命,它們可能會發(fā)射出可以破解的無線電信號。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡長時間檢測這樣的信號,試圖搜尋地外生命存在的跡象。同時,它還主動出擊,把人類的重要信息進(jìn)行編碼,然后用信號發(fā)射器向太空發(fā)射廣播。

?如果你看過《三體》的小說,你可能會聯(lián)想到,小說里負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)外星人的紅岸基地。沒錯,阿雷西博天文臺就是現(xiàn)實世界里的紅岸基地。

?在科學(xué)工作之余,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡也積極發(fā)展自己的文化興趣愛好。它參與拍攝了《007黃金眼》《接觸》和《X檔案》等等熱門影視作品。由于它極其專業(yè)的鏡頭感,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡受到科幻電影導(dǎo)演們的歡迎,成了科幻電影電視作品中常見的客串嘉賓。?

?但是,活力四射的天才少年,也有步入遲暮的那一天。

?到了2010年代,經(jīng)過50年的連續(xù)工作,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)上了年紀(jì),急需休假進(jìn)行全面的身體檢查。但是,體檢和日常保健的經(jīng)費(fèi)經(jīng)常落實不到位。這導(dǎo)致阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的身體狀況每況愈下。

?雪上加霜的是,最近幾年發(fā)生的幾場颶風(fēng),都給阿雷西博造成了不小的危害。2017年瑪麗亞颶風(fēng)導(dǎo)致波多黎各的一條電纜折斷。折斷的電纜跌落到望遠(yuǎn)鏡的鏡面上,損壞了30塊鋁板。即便是這樣,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡仍然堅持科學(xué)工作,在缺少一根電纜和一部分鏡面的情況下,繼續(xù)跟蹤星空中的目標(biāo),盡可能收集數(shù)據(jù)。

?不過雖然阿雷西博勉力支撐,可江山代有才人出。來自東方的后起之秀,終究還是動搖了老一代的地位。

?2000年之后,中國開始布局建造一臺500米口徑的射電望遠(yuǎn)鏡,這臺望遠(yuǎn)鏡預(yù)計會取代阿雷西博望遠(yuǎn)鏡,成為世界第一。中國的資金投入豐厚,人才積累充足,很有信心成為未來射電天文學(xué)的研究中心。而且從一開始,中國就提出向全世界分享自己的觀測數(shù)據(jù)和科學(xué)成果。?

?在這層影響下,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的地位滑落得更快了,越來越得不到充足的政府撥款。人才相繼流失,科學(xué)項目開始轉(zhuǎn)移到其他新建成的望遠(yuǎn)鏡上去了。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡在波多黎各的山谷中,和越來越多的雜草為伴。過去輝煌時代常見的天文學(xué)家們,漸漸地也不再來訪。國際會議上更是越來越少見阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的發(fā)言。年邁的阿雷西博靜靜地衰老。

?2020年8月,阿雷西博的健康再一次受到了重?fù)?。一次熱帶風(fēng)暴造成阿雷西博望遠(yuǎn)鏡上,一根負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)支撐的纜繩斷裂,鏡面上出現(xiàn)了長達(dá)30米的裂縫。這相當(dāng)于是它的“肋骨”斷了,還順帶損傷了周圍的“內(nèi)臟”。

?為了修補(bǔ)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡,美國自然科學(xué)基金委員會訂購了用來替換的新纜繩。但就在準(zhǔn)備安裝之前,第二根重要纜繩又?jǐn)嗔蚜恕_@次斷裂又砸碎了一部分鏡面。美國陸軍工程兵的搶修和評估發(fā)現(xiàn),損壞部分太多,很難在現(xiàn)有資金投入的情況下簡單維修,而且維修工程可能會威脅周邊建筑物的安全。?

?2020年11月19日,美國自然科學(xué)基金委員會宣布,放棄阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的搶救,在接下來幾周時間內(nèi)逐步清理安全區(qū)域,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡正式退役。2020年12月1日,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡第三根電纜斷裂,整個觀測平臺徹底倒塌。

?阿雷西博離去的消息傳出來之后,天文學(xué)界一片嘩然。科學(xué)家們?nèi)f分沉痛,紛紛發(fā)文表達(dá)遺憾和悼念。

?阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的前主任、著名天文學(xué)家德雷克的女兒回憶,在她很小的時候,父親曾經(jīng)帶全家到阿雷西博去旅行。聽到望遠(yuǎn)鏡坍塌的消息時她說,對科學(xué),對波多黎各,對我們和這個宇宙的鏈接來說,這都是一個艱難的早晨。

?牛津大學(xué)天文學(xué)教授克里斯·林托特說,失去阿雷西博很難過,它對我們理解宇宙貢獻(xiàn)太多。

?現(xiàn)在,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡雖然離開了我們,但是它的一生留下了眾多寶貴的精神遺產(chǎn)。

?比如,它推進(jìn)了我們對望遠(yuǎn)鏡建設(shè)的工程技術(shù)。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡讓人們知道,利用天然的地形可以建造更大的望遠(yuǎn)鏡。這種方法既能減少挖掘的施工負(fù)擔(dān),又能幫助望遠(yuǎn)鏡在雨天排水。在阿雷西博望遠(yuǎn)鏡之后,和自然景觀結(jié)合的設(shè)計成為天文學(xué)界工程典范。

?這樣的思路也影響了我們中國的天文學(xué)家。中國天眼望遠(yuǎn)鏡也用了類似的原理建造,可以說,中國天眼是站在阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的肩膀上,成為新一代世界最大的望遠(yuǎn)鏡的。

?再比如,阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的地址建成了訪客中心。訪客中心整年接待來參觀學(xué)習(xí)的天文愛好者,不僅增進(jìn)公眾的科學(xué)興趣,還傳播普及科學(xué)精神。?

?阿雷西博望遠(yuǎn)鏡雖然不在了,但是它的科學(xué)精神永垂不朽!

?作者:天文學(xué)通識,高爽

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(2)3K微波背景輻射

?首先界定,這里的K是開爾文(Kelvins),為熱力學(xué)溫標(biāo)或稱絕對溫標(biāo),是國際單位制中的溫度單位。每變化1K相當(dāng)于變化1℃,計算起點不同。攝氏度以冰水混合物的溫度為起點,而開爾文是以絕對零度作為計算起點,即-273.15℃=0K。開爾文過去也曾稱為絕對溫度。水的三相點溫度為0.0076℃,也可以說開爾文是將水三相點的溫度定義為273.16K后所得到的溫度。2019年5月20日起,1開爾文被定義為“對應(yīng)玻爾茲曼常數(shù)為1.380649×10^-23J·K^-1的熱力學(xué)溫度”。2018年11月16日 ,第26屆國際計量大會通過“修訂國際單位制”決議,正式更新包括國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的4項基本單位定義。新國際單位體系采用物理常數(shù)重新定義質(zhì)量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開爾文”和物質(zhì)的量單位“摩爾”。

?第二,這個溫度是怎么產(chǎn)生的?

數(shù)學(xué)家在19世紀(jì)已經(jīng)能夠想象任何彎曲的多維空間,包括三維空間,例如大數(shù)學(xué)家黎曼就開創(chuàng)了這樣的幾何學(xué)說,現(xiàn)在叫作黎曼幾何,它可以描述任何一個有長度概念的彎曲空間。黎曼的理論為愛因斯坦的彎曲時空做好了數(shù)學(xué)準(zhǔn)備。愛因斯坦的廣義相對論中,不僅空間,連時間都是彎曲的。所以,在愛因斯坦的理論中,完全可以有一個有限無界的宇宙。愛因斯坦在建立廣義相對論的兩年后,就開始思考如何建立數(shù)理意義上的宇宙學(xué),因為牛頓從來沒有建立嚴(yán)密的宇宙學(xué),這是因為他的理論不允許一個穩(wěn)定的無限宇宙存在,而愛因斯坦一開始就假設(shè)宇宙是有限的,這對他來說一點困難都沒有。

愛因斯坦很快就發(fā)現(xiàn),他的理論也不允許一個靜止的穩(wěn)定宇宙存在,原因很簡單,萬有引力在他的理論中還是引力,在引力的作用下宇宙不可能保持靜止。愛因斯坦這個人從來不憚于創(chuàng)新,廣義相對論才兩歲時,他就覺得這個理論不夠用了,得補(bǔ)點“妝”,于是宇宙學(xué)常數(shù)就誕生了。這么個東西,在牛頓眼中一定是一個怪物,但它從此在物理學(xué)中盤桓不去,現(xiàn)在居然成了物理學(xué)中的第一難題,也就是暗能量問題。

宇宙學(xué)觀測發(fā)現(xiàn),我們的宇宙正在經(jīng)歷一個加速膨脹的過程,科學(xué)家把引起加速膨脹的因素叫作暗能量。愛因斯坦的宇宙學(xué)常數(shù)是暗能量的一個候選者。

在宇宙學(xué)家于20世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹之前,宇宙學(xué)家一直認(rèn)為宇宙在做減速膨脹,這一半對一半錯,對的部分是宇宙在膨脹,錯的部分是宇宙減速膨脹。但對的部分幫助宇宙學(xué)家正確地推測出了宇宙起源于一場大爆炸,這是20世紀(jì)末宇宙學(xué)的主要成就。

宇宙起源于140億年前的一場熱大爆炸,這是一個事實,而不是模型或猜測。140億年這個數(shù)字是一個約數(shù),可能是137億,也可能是138億,與我們的觀測精度有關(guān)。

大約在140億年前,由于一個未知(甚至不可知)的原因,我們所處的這部分宇宙處于一個非常小的區(qū)域,開始的時候,也就是時間只有10^-32秒或稍長的時候,這個區(qū)域只有大約1毫米大小,整個宇宙的能量以輻射的形式出現(xiàn),也就是說所有粒子都以接近光速的速度在運(yùn)動,這時宇宙的總能量要比現(xiàn)在大很多,原因是隨著宇宙的膨脹,輻射的能量會變小。物質(zhì)則不同,隨著宇宙的膨脹,總能量保持不變,但能量密度會變小,物質(zhì)和輻射在膨脹之下都會稀釋,輻射的能量稀釋得更快。那時,宇宙處于極高的溫度,溫度大約是10^30K以上。

這個原始火球在產(chǎn)生之后不斷地膨脹。由于我們對高能物理的細(xì)節(jié)了解得還不夠,我們并不知道最初的時候到底發(fā)生了什么,反正那時整個宇宙充滿了以光速運(yùn)動的粒子,包括所有我們已經(jīng)知道的基本粒子,如光子、電子、夸克和各種“標(biāo)準(zhǔn)粒子模型”中的粒子,還有它們的反粒子(當(dāng)時所有的粒子都沒有質(zhì)量)。而且,在溫度不低于10^28K時,所有的反物質(zhì)都和物質(zhì)湮滅了,只存下物質(zhì)。這個過程物理學(xué)家也不十分清楚,但確知是發(fā)生了。在正物質(zhì)和反物質(zhì)湮滅之前,正物質(zhì)只比反物質(zhì)稍多一些,在大約10億個物質(zhì)粒子中,物質(zhì)粒子只比反物質(zhì)粒子多出了一個,就是這一個物質(zhì)粒子在大湮滅之后留了下來,成為我們現(xiàn)在這個宇宙中的物質(zhì),它們形成恒星和星際物質(zhì),甚至暗物質(zhì)。當(dāng)溫度降到10^28K時,物理學(xué)家認(rèn)為我們可以知道宇宙演化的細(xì)節(jié)了,因為那時的能量已經(jīng)可以用現(xiàn)在的粒子物理學(xué)描述,宇宙發(fā)生了幾個重要事件。第一個重要事件是希格斯場發(fā)生對稱性破缺,基本粒子除了光子等少數(shù)粒子之外,都獲得了質(zhì)量。等宇宙再膨脹一點,溫度再降低3個量級,夸克等粒子不再是自由粒子,它們抱成團(tuán),形成了質(zhì)子和中子。溫度再降低兩個量級,質(zhì)子和中子開始形成輕原子核,例如氘、氚、氦、鋰和鈹。宇宙中的這些輕元素基本都是那時形成的,整個核合成過程從宇宙年齡大約是三分鐘開始到二十分鐘結(jié)束。更重的元素要等到恒星形成之后,在恒星內(nèi)部才能形成。至于我們身體中的鈣和鐵這些元素,還需要更加晚形成的天體,超新星。

中子含有一個上夸克和兩個下夸克,質(zhì)子含有兩個上夸克和一個下夸克,因為下夸克比上夸克重一點,中子也比質(zhì)子重一點。就是這么一點細(xì)微的差別,導(dǎo)致宇宙中中子比質(zhì)子少。由于氫原子核通常只含有一個質(zhì)子,而氦原子核既含有質(zhì)子又含有中子,所以氦占宇宙質(zhì)量不到四分之一,其余都是氫元素,也就是質(zhì)子本身,而更重的元素就更少了。宇宙學(xué)家用大爆炸理論和核物理預(yù)言的氦的比重被天文學(xué)家的觀測證實了,這是大爆炸宇宙學(xué)的重要證據(jù)之一,也是最早的證據(jù)。

在輕元素合成之后,盡管沒有什么更重要的事件發(fā)生了,但有一個與我們有關(guān)的事情正在進(jìn)行,就是宇宙的原始湯開始形成細(xì)小的結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)是更早發(fā)生的物理過程的結(jié)果,而它們將成為恒星、星系和星系團(tuán)最早的種子。

當(dāng)宇宙年齡是7萬年時,物質(zhì)和輻射比重一樣多,此刻輻射只剩下光子和中微子,而物質(zhì)是質(zhì)子、電子以及輕元素(當(dāng)一個基本粒子的動能遠(yuǎn)大于它的靜質(zhì)量對應(yīng)的能量mc時,宇宙學(xué)家就稱之為輻射;反之,則稱為物質(zhì)。宇宙溫度下降時,如果粒子的動能都差不多大,那么質(zhì)量小的粒子還被當(dāng)作輻射時,質(zhì)量大的粒子已經(jīng)“變成”物質(zhì)。),此時宇宙仍然是不透明的,光子不斷地與其他物質(zhì)粒子發(fā)生碰撞、被吸收和被輻射。7萬年看上去是一個很古老的年齡,但和140億年相比,就像一天與三分之一秒相比。當(dāng)宇宙年齡是38萬年時,宇宙冷卻到不到3000K,幾乎所有電子和質(zhì)子以及輕元素都結(jié)合成了不帶電的原子,這些中性原子與光子不再發(fā)生作用,光子在原始湯中開始自由行走,也就是說,宇宙變得透明了。

此后,這些光子絕大多數(shù)沒有和物質(zhì)再發(fā)生什么關(guān)系,它們走到今天,就是微波背景輻射中的光子,它們也有溫度,這個溫度在今天看來非常非常低,只有2.7255K,這個波段相當(dāng)于微波,峰值波長是1.9毫米,而不是《三體Ⅰ》誤說的7厘米。

微波背景輻射含有非常豐富的內(nèi)容,記錄著宇宙早期的信息,也就是宇宙在變得透明之前的歷史,同時,由于這些光子從宇宙38萬年時旅行到今天要經(jīng)過很多很多天體,也記錄了宇宙不同時期的結(jié)構(gòu)。天文學(xué)家從微波背景輻射中得到很多關(guān)于宇宙的信息,這些實驗就是《三體Ⅰ》提到的三顆衛(wèi)星COBE、WMAP和Planck,另外,地面上也有很多類似的實驗。

發(fā)現(xiàn)微波背景輻射是大爆炸宇宙學(xué)的重大事件。這事發(fā)生在20世紀(jì)60年代,是由兩位與宇宙學(xué)完全無關(guān)的物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的,他們是彭齊亞斯和威爾遜。這個發(fā)現(xiàn)是大爆炸的第二個有力證據(jù),兩位發(fā)現(xiàn)者因此在1978年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。

微波背景輻射的成分就是光子。它們在宇宙只有38萬年的時候與物質(zhì)不再發(fā)生作用,在宇宙膨脹之下逐漸“冷卻”,從大約3000K降到不到3K。輻射的降溫是一個非常有趣的現(xiàn)象,可以用好幾個直觀的方式解釋。其中一個是這樣的,想象光子為波,即電磁波,它的波長隨著宇宙膨脹被拉長。因為光波是速度最快的波,在空間中被拉長的時候,不會有其他效應(yīng)(例如聲波被拉長時與物質(zhì)有關(guān)),所以波長的變化和宇宙尺度的變化是一樣的。宇宙變得透明時的尺度是現(xiàn)在尺度的千分之一,現(xiàn)在光子的波長也是那時的1000倍。在熱輻射中,光子的波長與光子的能量或輻射的溫度成反比,這樣,現(xiàn)在微波背景輻射的溫度就是那時的千分之一,變成不到3K了。

光子波長的變長就是紅移,這個現(xiàn)象又可以用多普勒效應(yīng)來解釋:宇宙誕生38萬年時光子從遠(yuǎn)處發(fā)出,到今天才被我們接收到。發(fā)出光子的那一點距離我們非常遙遠(yuǎn),從而相對我們有一個很大的退行速度,多普勒效應(yīng)引起光子波長變長。

格式引文:李淼著.《三體》中的物理學(xué).博集天卷.2019:59.

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不想看這么多,就只看紅色的字吧。

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宇宙微波背景輻射就是研究宇宙學(xué)的觀測基礎(chǔ)。

宇宙微波背景輻射的地位,首先體現(xiàn)在它的距離上。根據(jù)對宇宙微波背景輻射的觀測,它的紅移大約是1100。這是什么意思呢?假如在那個地方有一顆恒星的話,我們?nèi)ビ^測它的光譜,會發(fā)現(xiàn)它的光譜中的波長往紅端移動了1100倍。這個位置的紅移,換算成距離的話相當(dāng)于在450億光年之外。如果把宇宙的年齡當(dāng)成整整一年來看,宇宙微波背景輻射所在的時間,是宇宙剛誕生不到一刻鐘的時間。所以,宇宙微波背景輻射是可以觀測到的最古老也是最遙遠(yuǎn)的光。它反映的就是宇宙最早期的狀態(tài)。

另外,它是一切現(xiàn)在觀測到的信息的背景。由于它是背景,所以宇宙微波背景輻射會穿越過各種天體和宇宙空間才來到地球,被我們觀測到。所以觀測它的時候必然還觀測到了宇宙空間中整體狀態(tài)的變化。

我們都知道因為宇宙膨脹,這個輻射已經(jīng)被減弱了,如果還原到宇宙的早期,這個溫度大約有3000K。這么熱的東西在宇宙誕生38萬年的時間產(chǎn)生,它是什么呢?物理學(xué)家和天文學(xué)家共同推測,它可能就是宇宙誕生那一瞬間的大爆炸留下的余暉。最初上億度炙熱的高密度狀態(tài),經(jīng)過38萬年的冷卻,成為一個3000K均勻的、充滿整個宇宙的輻射背景。這就是宇宙微波背景輻射中隱藏著的第一層信息,它暗示了宇宙的起源

上個世紀(jì)60年代,兩位無線電工程師威爾遜和彭齊亞斯,在檢測無線電天線的時候,發(fā)現(xiàn)無論怎樣清洗天線上的污垢,無論測量得多么精細(xì),依然能夠接收到一個遍布全天范圍的背景噪音。兩位工程師和天文學(xué)家討論之后,雙方都意識到,這就是宇宙大爆炸的證據(jù),現(xiàn)在依然殘存的這些背景輻射就是宇宙大爆炸的余暉。

1978年威爾遜和彭齊亞斯因為發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。

但是威爾遜和彭齊亞斯的無線電天線還比較簡陋,只能接收到信號的存在。頂多根據(jù)信號的強(qiáng)弱程度,估算一下宇宙微波背景輻射的大致溫度,僅此而已。所以這個時候,宇宙微波背景輻射只是大爆炸宇宙學(xué)模型的一項證據(jù)。要想利用這項觀測證據(jù)進(jìn)一步研究宇宙學(xué),就必須更精確細(xì)致地觀測宇宙微波背景輻射,分析它的細(xì)節(jié)。

直到1989年利用空間望遠(yuǎn)鏡重新觀測宇宙微波背景輻射,才取得了突破性的進(jìn)展。

1989年發(fā)射的COBE衛(wèi)星,目的是用更加精確的觀測技術(shù)研究宇宙微波背景輻射的分布細(xì)節(jié)。COBE衛(wèi)星使人類第一次用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的手段看到宇宙誕生最早期的面孔。


更精密的觀測發(fā)現(xiàn),宇宙微波背景輻射并不是絕對均勻,而是存在著十萬分之一程度的微小起伏。這些微小的起伏,對應(yīng)著宇宙不同地方的物質(zhì)密度的微小差別,這些微小的差別在宇宙演化的未來,對應(yīng)著形成的各種各樣的結(jié)構(gòu),也就是今天看到的恒星和星系的種子。

這個其實很好理解。你想,如果宇宙初期是絕對的、完美的平均,那么所有物質(zhì)都處在平衡狀態(tài),是不可能聚集在一起產(chǎn)生恒星和星系的。

上面這段話,就是宇宙學(xué)中最重要、最本質(zhì)的一段話。這項發(fā)現(xiàn)讓COBE衛(wèi)星的工程師和首席科學(xué)家獲得了2006年諾貝爾物理學(xué)獎。

COBE衛(wèi)星觀測到的宇宙微波背景輻射的分布圖。

你注意到圖中不同顏色的斑點了嗎?天文學(xué)家稱之為“上帝臉上的皺紋”。圖中顏色表示溫度的高低起伏,在圖中已經(jīng)用不同顏色夸張了,實際的差別只有十萬分之一。

簡單地說,

否則就不會出現(xiàn)今天你看到的太陽和地球了。所以宇宙在一開始的早期階段,就已經(jīng)具備了一些微弱的、不均勻的小種子。這些種子不能太小,太小了就不會形成具體的恒星和星系。種子也不能太大,太大了就會破壞掉宇宙整體的均勻和統(tǒng)一。宇宙微波背景輻射就是研究這些小種子最好的工具。

這是宇宙微波背景輻射中隱藏的第二層信息,宇宙微波背景輻射中的不均勻起伏就是現(xiàn)在一切天體的種子。

這些信息還僅僅是關(guān)于可見物質(zhì)的線索。你已經(jīng)知道,宇宙中還存在著暗物質(zhì)、暗能量等等不可見的物質(zhì)。整個宇宙中將近70%是暗能量,其余是暗物質(zhì),常規(guī)的物質(zhì)只占到4%左右。宇宙的物質(zhì)密度決定了空間彎曲程度,也決定了宇宙的命運(yùn),這些信息也都隱藏在了宇宙微波背景輻射里。怎么才能挖掘出這些信息呢?

舉個例子。

宇宙微波背景輻射就像一張二維的地圖,上面有微小的起伏。經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn),角度上間隔大約1度的時候,微小的起伏有比較明顯的重復(fù)的特征。這其實就是恒星或星系種子的原型。

宇宙中包含的物質(zhì)總量越大,密度越大,聚集的程度就越強(qiáng)烈。所以,在宇宙微波背景輻射的地圖上測量這個特征的強(qiáng)度,就可以計算出宇宙早期形成物質(zhì)結(jié)構(gòu)的原始的種子有多少,再結(jié)合廣義相對論和模型計算,就可以得到物質(zhì)密度的數(shù)值。

這就有點像你在毛玻璃上哈一口氣,玻璃上形成的小水滴不會無限小,也不會無限大,水滴總有一個大概率的尺寸,這個尺寸由毛玻璃的結(jié)構(gòu)決定。

這些就是宇宙微波背景輻射里隱藏的更細(xì)致的第三層信息。所以宇宙微波背景輻射算得上是研究宇宙學(xué)的入門必備工具。入門必備,可不是說歷史上這么做,現(xiàn)在就沒用了。實際上,對宇宙微波背景輻射的細(xì)致觀測,到今天依然是宇宙學(xué)研究中最重要的工作。

在地面無線電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射存在之后,到現(xiàn)在只經(jīng)過了70年的時間,但是已經(jīng)進(jìn)行了無數(shù)次的探空氣球觀測和三次重大的空間觀測。最近的一次觀測是歐洲空間局2009年到2013年期間發(fā)射的普朗克太空望遠(yuǎn)鏡。為了盡可能觀測得更精密,減少地面的干擾,普朗克望遠(yuǎn)鏡不是繞著地球轉(zhuǎn),而是在地球的軌道上繞著太陽轉(zhuǎn)。這個位置到地球的距離,比月亮還要遠(yuǎn)4倍,干擾會大大減少。

普朗克望遠(yuǎn)鏡針對宇宙微波背景輻射進(jìn)行了長達(dá)5年的持續(xù)觀測。發(fā)布的數(shù)據(jù)成為天文學(xué)目前為止最精密的宇宙微波背景輻射資料。普朗克的觀測精密到什么程度呢?

最新的宇宙微波背景輻射的觀測圖

和最初的COBE衛(wèi)星的觀測結(jié)果相比,已經(jīng)有了更加豐富的細(xì)節(jié)。

它可以在空間上,分別出只有幾個角分的距離的兩個相鄰位置,這個能力讓它比過去的宇宙微波背景輻射觀測的精細(xì)程度提高了一個數(shù)量級。也就是說,普朗克望遠(yuǎn)鏡擅長更細(xì)致地分辨宇宙的小尺度的起伏,幫助天文學(xué)研究物質(zhì)和暗物質(zhì)的分布。它的敏感度也是空前地高,可以分辨出百萬分之幾的起伏程度,這個程度就可以直接看到前面說的恒星和星系形成的種子。

就在幾年之前,天文學(xué)界統(tǒng)一把宇宙的年齡從137億年修改為138億年,就是因為普朗克望遠(yuǎn)鏡獲得的數(shù)據(jù)是更精確的計算結(jié)果。最新一次的數(shù)據(jù)刷新了關(guān)于哈勃常數(shù)、宇宙的物質(zhì)組成比、宇宙年齡等等十幾個重要的宇宙學(xué)參數(shù)。

現(xiàn)在,根據(jù)宇宙微波背景輻射的觀測得到的最新的宇宙參數(shù)是:宇宙年齡為137.98億年,宇宙現(xiàn)在含有4.9%的普通物質(zhì),26.8%的暗物質(zhì)和68.3%的暗能量。此外,哈勃常數(shù)測定為67.15。這個數(shù)字的意思代表了,距離每增加一百萬秒差距,膨脹的速度就增加67.15公里每秒。這里的秒差距是距離單位的一種,一百萬秒差距等于326萬光年。這就是天文學(xué)今天對宇宙的最新認(rèn)識。

所以目前為止,宇宙學(xué)中的最主流的認(rèn)知,絕大部分觀測基礎(chǔ)都是天文學(xué)家對宇宙微波背景輻射的觀測所貢獻(xiàn)的。

資料引自:高爽·天文學(xué)通識30講

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05劇情簡述

史強(qiáng)被一輛摩托車撞到了,車主叫做慕星,是一個媒體人,前兩天注意到了史強(qiáng)被停職的事情,而且她也在調(diào)查科學(xué)家自殺的事情,希望和他合作。史強(qiáng)沒有理會,關(guān)掉了她隨身攜帶的錄音筆就離開了。汪淼去了基地,見到了葉文潔的學(xué)生沙瑞山。申玉菲所說的“整個宇宙將為你閃爍”,沙瑞山認(rèn)為這是一個玩笑,就算世界末日也不會發(fā)生。但如果真的出現(xiàn)什么波動,也確實值得記錄下來。

?汪淼靜靜地等待凌晨一點,時間越來越近,只剩下不到一分鐘。凌晨一點整,沙瑞山所說的綠色波動變成了紅色,沙瑞山一開始以為是機(jī)器故障,直到他發(fā)現(xiàn)另外兩臺也是如此。沙瑞山不愿相信徹底瘋狂起來,但他和汪淼不得不相信,是宇宙在閃爍!汪淼讓沙瑞山把那些紅色曲線打印出來,根據(jù)摩斯密碼破解出的數(shù)字告訴他,還剩一千一百零八個小時。四十七分鐘過去宇宙已經(jīng)在閃爍,沙瑞山告訴汪淼可以用三K眼鏡看到這一切。沙瑞山知道汪淼一定知道自己很多不知道的事情,也希望他能把知道的告訴自己,但汪淼告訴他宇宙閃爍在凌晨五點就會結(jié)束,他不必深究。

?汪淼一路飆車去了天文館,拿到了沙瑞山讓人送來的三K眼鏡。打開開關(guān)那一刻,汪淼清清楚楚地看到眼前的一切散發(fā)著紅色的光,最后匯聚成了一串倒計時向他逼近。汪淼崩潰地摘掉了眼鏡,即便眼前的一切恢復(fù)正常也始終無法冷靜下來,他撥通了申玉菲的電話一次次歇斯底里地問著:倒計時的盡頭是什么!申玉菲的回答只有三個字,不知道。

?史強(qiáng)再次出現(xiàn)了,看到他瑟瑟發(fā)抖的場景說要帶他去吃飯,他和楊冬不一樣,汪淼不敢去自殺。來到早餐的,汪淼喝了幾杯酒便開口把真相告訴了史強(qiáng),他眼睛里的倒計時,還有申玉菲讓整個宇宙閃爍的事情。史強(qiáng)只覺得扯淡,他是個直腸子,也考慮不到汪淼所說的哲學(xué)。他知道這背后一定有人搗鬼,但汪淼卻說這無法用科學(xué)解釋,他真的很想知道倒計時的盡頭是什么。史強(qiáng)很粗俗地說大不了回到農(nóng)耕社會,老祖宗能那么過我們也能。史強(qiáng)說汪淼應(yīng)該站直了別趴下,他們越是讓你害怕什么,越不能讓他們?nèi)缭敢詢?。他們針對汪淼,史?qiáng)就越不能讓他輕易的死掉。

?史強(qiáng)的話對汪淼的確像是救命稻草一般,按照史強(qiáng)說的,他吃了早飯回去睡了一覺,還把那些照片給了他。豆豆拉著汪淼講笑話,汪淼露出了久違的笑容。汪淼是被豆豆叫醒的,問他到底去不去學(xué)校的講座,期盼著讓他答應(yīng)。汪淼去了學(xué)校,把簡單的物理知識告訴孩子們,之后回到實驗室重啟了實驗。尋找真理的路上一定不是一帆風(fēng)順,但歷史證明,對真理的追求一定是正確的,讓我們保持追求真理的心,永不放棄。

?實驗重啟,倒計時重啟,但這一刻汪淼的眼中不再害怕。

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