天文学家是如何了解宇宙的过去、现在和未来？ _宇宙

各行各业都有自己的一套方法论，天文学家也有自己的一套方法论，他们有个特点，那就是特别喜欢用“模型” ，这是因为能够获得数据很少，凑模型才能解决很多问题。但并不是说，天文学家就没有其他的办法，他们其实现在人手一份武功秘籍，这就是宇宙微波背景辐射。

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你可能看不出什么门道来，但是对于天文学家来说，这本武功秘籍越是精确，他们能得到的信息就越多，越精准。更让人感到不可思议的是，他们可以从这张图中读到许多宇宙过去100多亿年的历史，以及900多亿光年直径的可观测宇宙空间内发生的事情。

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那具体是咋回事呢？我们今天就来好好地聊一聊：
发现宇宙微波背景辐射1964~1965年，美国的贝尔实验室的无线电工程师彭齐亚斯和威尔逊发现了一个遍布全天的背景噪音，无论如何想办法去消除这个噪音都没有办法。后来，他们和天文学家们进行一系列的讨论之后，才了解到他们找到了一个宇宙大爆炸的证据：宇宙微波背景辐射。

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【天文学家是如何了解宇宙的过去、现在和未来？】
阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊测量温度约为3 K 。罗伯特·迪克， P.J.E.皮布尔斯， P.G.Roll及威尔金森解释这种辐射是大爆炸的印记。具体来说，我们可以这么理解，宇宙诞生与一个炙热的开端，我们管这个开端叫做：奇点。
奇点有三个特点：温度无限高，体积无限小，空间曲率无限大。

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宇宙大爆炸发生之后，宇宙的空间一开始出现了指数级的膨胀，后来慢慢减速膨胀。整个过程温度都在下降。

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当宇宙大爆炸之后的第38万年起，宇宙大爆炸时的余热就以电磁波形式在宇宙中传播开来，也就是宇宙微波背景辐射了。
宇宙微波背景辐射的特点宇宙微波背景辐射之所以能够起到很大的作用，主要是因为三方面的原因，分别是信息量大，看得远以及能回溯过去。而信息量大主要体现在，它是信息的背景，说白了就是宇宙微波背景辐射是穿过了各种天体和宇宙空间才来到地球，被我们观测到，因此，它自身承载了各种天体和宇宙空间的状态变化，这些信息都隐含在宇宙微波背景辐射当中，因此说它信息量大一点都不为过。

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根据现在对于宇宙微波背景辐射的观测和研究来看，科学家发现，

它的红移量大概在1100上下。

具体啥意思呢？首先，我们要搞懂红移是干嘛的？红移是说，

电磁辐射因为某种原因，波长增加，频率降低，也就是光谱朝着红端移动一段距离。

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我们观测天体，说白了是通过电磁波，但是如果空间发生膨胀，电磁波就会把拉伸。看上去，就好像远离我们一样，这其实就是宇宙微波背景辐射的红移。下图中，上半部分就是红移。

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宇宙微波背景辐射在光谱上的波长往红端方向移动了1100倍左右，我们可以对其进行距离上的换算，这个距离大概就有450亿光年以上。也就是说，宇宙微波背景辐射为我们提供了半径为450亿光年以上的观测范围，所以，我们才能看得远。
除此之外，按照宇宙大爆炸模型，宇宙微波背景辐射其实是宇宙大爆炸时的余热。