宇宙有多大?( 二 )

【宇宙有多大?】最远的距离
天文学家能观测到的最远的光叫做宇宙微波背景辐射(CMB) 。这些是到达地球的最古老的光子,它们几乎在BIGBANG发生的时候诞生 。大爆炸后不久,宇宙非常小,所以相当拥挤,物质密度太大,光无法长距离传播 。
但是在宇宙诞生后,大约38万年后,宇宙变得足够大,光第一次可以自由传播 。此时此刻发出的光是我们今天所能观测到的最古老的光,是宇宙的第一缕曙光 。它存在于宇宙的每个方向,无论你把望远镜指向哪个方向,都可以被观测到 。宇宙微波背景辐射就像一堵墙,我们最远只能看到墙这边的风景,却没有办法通过 。
那么这些原始的宇宙光是如何变成微波的呢?这是因为宇宙的膨胀 。随着宇宙的膨胀,当时发出的光波波长逐渐加长 。经过这么长时间(137亿年),它们的波长被拉长到了不可思议的程度 。随着宇宙的膨胀和冷却,这种辐射的剩余温度只有-270摄氏度左右,这就是著名的3K背景辐射 。这种辐射的分布呈现出惊人的各向同性,相差不到十万分之一 。
如果有一天人类终于能够制造出一种高灵敏度的中微子探测器,那么我们将最终突破宇宙微波背景辐射所搭建的围墙,看到中微子出现时其背后的景象,这就是所谓的宇宙中微子背景 。与光子不同,中微子一般情况下几乎是透明的,可以很容易地穿过地球、太阳甚至整个宇宙 。由于这一特性,一旦我们能够解码中微子中携带的信息,我们将能够在BIGBANG之后几秒钟追溯到现场 。


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