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宇宙的古老印记——微波背景辐射,其温度稳定在约3.2开尔文,这一现象通俗称为3K背景辐射。它源自宇宙大爆炸的初始光芒,其历史与宇宙本身同样悠久。这一辐射位于微波频谱上,超出了人眼的感知范围,需通过科技手段将之转换为可见光,方能揭开其神秘面纱,正如某些科幻作品如《三体》中所提及的那样。
作为探索宇宙诞生之谜的关键,微波背景辐射图提供了不可或缺的信息。通过对辐射在宇宙各处细微差异的分析,科学家得以估算宇宙的总体密度以及其扩张的速度,这些洞察深化了我们对宇宙宏大历程的理解。
在浩瀚的太空之中,外部环境的温度低至惊人的零下270.42摄氏度。设想一下,若将一支高精度的温度计置于这一无垠的宇宙空间,它将会遭遇太阳释放的稀薄气体、星际尘埃及电离粒子,即太阳风。然而,这些粒子间的距离极为广阔,能与温度计发生接触的寥寥无几,即便接触,这些粒子本身也处于低温状态。随着时间推移,温度计逐渐失去热量,其显示的温度将持续下降,直至接近2.73开尔文(即零下270.42°C),这个温度与宇宙微波背景辐射相匹配。
宇宙微波背景辐射,乃是宇宙大爆炸那场壮丽爆发现象留下的热能痕迹。大爆炸不仅创造了时间和空间,其释放的光子至今仍在宇宙间回荡,带来微弱的无线电波干扰,并微妙地影响着太空中的温度。因此,从宏观上看,宇宙的平均温度定格在了2.73 K。可以说,自138亿年前的那次大爆炸以来,宇宙以这种微妙的方式持续“温暖”着我们。
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