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宇宙背景輻射是什麼

宇宙背景輻射,也稱爲宇宙微波背景(CMB, cosmic microwave background),是宇宙學中“大爆炸”遺留下來的電磁波輻射,是一種黑體輻射(熱輻射)。這種輻射的平均溫度約爲2.7K,被認爲是宇宙大爆炸的遺留物之一,揭示了宇宙早期的信息。

宇宙大爆炸是目前科學認爲宇宙起源的主流理論。根據此理論,宇宙在大約138億年前從一點爆炸而來,隨後經歷了膨脹、冷卻等過程。在這個超高能宇宙環境中,物質和輻射密集混合,形成了沸騰的等離子體。隨着宇宙不斷膨脹,溫度下降,等離子體逐漸穩定爲原子,吸收了熱輻射併發出了光輻射。這個時期被稱爲“再次電離時期”,結束時間約爲宇宙爆炸後的380,000年。在這個時期,宇宙中的光子被釋放出來,形成了宇宙微波背景輻射,遺傳至今。這些光子可以在宇宙中自由傳播,直到被地球上的天文望遠鏡所探測到。

通過對宇宙微波背景輻射的研究,人們可以瞭解宇宙早期的一些信息。例如,通過宇宙微波背景輻射的數值,可以計算出宇宙誕生後的時間、溫度等參數。此外,它還揭示了宇宙的均勻性和各向同性等特點。不僅如此,宇宙微波背景輻射的研究也爲研究宇宙中的暗物質和暗能量等提供了重要線索。這些未知物質和能量佔據着宇宙中巨大的比例,但是它們在光學波段下難以被直接檢測。因此,通過研究宇宙微波背景輻射的微小擾動,可以推斷出暗物質和暗能量對於宇宙結構演化過程的影響。

總之,宇宙微波背景輻射作爲宇宙大爆炸的遺留物,揭示了宇宙早期的信息,併爲我們研究宇宙和解開宇宙之謎提供了珍貴的線索。