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天文在线|地球在宇宙中移动的速度到底有多快？( 二 )


我们不能真正理解我们的宇宙运动 。至少 ， 没有弄懂以上问题之前 ， 是没有一种方法的 。

天文在线|地球在宇宙中移动的速度到底有多快？
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图像源自：美国宇航局和威尔金森微波各向异性探测器 科学团队 。
你看 ， 无论我们在太空中看到什么 ，我们都会看到：从大爆炸遗留下来的2.725K辐射背景 。在不同的地区有微小的缺陷——大约只有一百微克尔文——但我们所看到的每一个地方（除了我们看不到的星系被污染的平面） ， 我们都观察到同样的温度：2.725开尔文 。
这是因为138亿年前 ， 宇宙大爆炸同时在太空中到处发生 ， 从那时起 ， 宇宙就一直在膨胀和冷却 。

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图像源自：美国航天局、欧空局和A.费尔德(STSC I)
这意味着 ， 在我们观察空间的所有方向上 ， 我们都应该看到第一次形成中性原子的相同的“剩余辐射” 。在那之前 ， 大约38万年后的大爆炸 ， 它太热以至于无法形成它们 ， 因为光子碰撞会立即让它们爆炸 ， 电离它们的组成成分 。但随着宇宙的扩展和光的红移（和能量的失去） ， 它才最终冷却以足够可以形成这些原子 。

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图像源自：阿曼达·约豪 。 在发射地核之前电离等离子体(L) ， 然后过渡到对光子透明的中性宇宙(R) 。
当这种情况发生时 ， 这些光子就会不受阻碍地沿着一条直线行进 ， 直到它们最终遇到一些东西 。今天还剩下那么多——每立方厘米就有400多个——我们可以很容易地测量它：即使你的电视机上有触角的旧“兔子耳朵”也能拿起宇宙微波背景 。在通道3上大约1%的“雪”是从大爆炸中剩余的辉光 。除了那些微高尔文的缺陷 ， 在各个方向上它应该是一致的 。
但问题是 ， 无论我们从哪里看 ， 我们实际上都没有看到一个完全均匀的2.725开尔文背景 。从天空的一个区域到另一个区域有一些细微的差异 ， 它们实际上是非常光滑的 。一个“侧面”看起来更热 ， 一个“侧面”看起来更冷 。

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图像源自：发射前普朗克天空模型：亚毫米至厘米波长的天空发射模型-德拉布鲁耶 ， J.等人 ， 天文学 ， 天体物理学家 。
它实际上也是公平的：“最热”的一面大约是2.728开尔文 ， 而“最冷”的一面大约是2.722开尔文 。这是一个比所有其他波动大几乎100倍的波动 ， 所以最初它可能让你困惑 。为什么这种规模的波动比所有其他规模都要大 。
当然 ， 答案是 ， 这不是地核的波动 。
知道还有什么能导致光——而微波背景只是光——在一个方向上更热（或更有能量） ， 而在另一个方向上更冷(或更少能量）吗？运动。

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光波在运动方向上被压缩（蓝移) ， 相对于方向拉伸(红移)运动 。
图像源自：维基百科用户TXAlien.
当你向光源移动（或者一个光源向你移动)时） ， 光线会被蓝调到更高的能量；当你远离光源(或者一个光源移动远离你）时 ， 它会变红朝向较低的能量 。
地核的情况不是天生一方就比另一方精力充沛 ， 而是我们正在穿越太空 。 从大爆炸的余光中的这种效应 ， 我们可以发现太阳系以368±2公里/秒的速度相对于地核移动 ， 当你抛出本地组的运动时 ， 你会得到它的全部——太阳 ， 银河系 ， 仙女座和所有其他——移动在627±22公里/秒相对于地核 。顺便说一句 ， 这种不确定性主要是由于太阳围绕银河中心运动的不确定性 ， 这是最难测量的成分 。


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