Содержание
В теория большого взрыва Это космологическая теория, объясняющая происхождение Вселенной, и она в настоящее время более принята в научном сообществе. Он утверждает, что Вселенная началась с большого взрыва, около 13,8 миллиарда лет назад, и с тех пор постоянно расширяется.
Из этого великого взрыва возникли материя, время и пространство, которые позже стали галактиками и звездными системами, включая наш Млечный Путь, Солнечную систему и, наконец, нас самих.
Эта теория возникла в 1915 году из уравнений относительности Альберта Эйнштейна, которые, среди прочего, предсказывают расширение Вселенной — факт, с которым немецкие ученые никогда не чувствовали себя комфортно.
Однако бельгийский астроном Джордж Леметр, изучая теорию относительности, предположил, что, если расширение было истинным, очевидно, что у Вселенной должна быть отправная точка. В 1927 году Леметр опубликовал статью, в которой изложил свои идеи о происхождении Вселенной, которую он назвал «первобытным атомом».
Американский астроном Эдвин Хаббл продвигал новую теорию, подтвердив в 1929 году, что галактики удаляются друг от друга, а также от нас.
Если вернуться в прошлое, то галактики наверняка были намного ближе, чем сегодня. И поэтому должен был быть момент, когда вся материя была невероятно сжатой, занимая бесконечно маленькое пространство: сингулярность.
Семья и детство
Арно Пензиас появился на свет 26 апреля 1933 года в Мюнхене. Папа, Карл Пензиас, занимался кожевенным делом, мама, Инге Пензиас, воспитывала сыновей, которых в семье было всего двое. Сложные времена для Пензиасов наступили с приближением Второй мировой войны. Еврейское происхождение вынудило их любым способом немедленно покинуть нацистскую Германию. В 1939 году с помощью специальной спасательной программы «Киндерстранспорт» они выслали из страны в Англию своих детей. Спустя несколько недель им удалось сбежать в туманный Альбион самим. Уже в 1940 году семья перебралась в Нью-Йорк.
Теория горячей Вселенной
Теория горячей Вселенной.
Исторически первой еще в 1930-е годы была рассмотрена модель холодной Вселенной. Предполагалось, что все вещество существовало в виде холодных нейтронов. Однако, как выяснилось позднее, в такой Вселенной в результате цепочки ядерных реакций (с образованием протона, дейтерия и т. д.) все вещество, в конце концов, превратилось бы в гелий. Это противоречит наблюдениям, поскольку подавляющая часть вещества Вселенной состоит из водорода. Другой вариант теории холодной Вселенной был предложен Я. Б. Зельдовичем в начале 60-х годов. Он предполагал, что первоначально холодное вещество Вселенной состояло из смеси протонов, электронов и нейтрино. При расширении Вселенной такая смесь должна была превратиться в чисто водородную плазму. Что касается гелия и других химических элементов, то, согласно этой гипотезе, они синтезировались много позднее, после того, как образовались звезды. В отношении всех элементов, кроме гелия, это справедливо. Но обилие гелия (30 % от всего вещества Вселенной по массе) невозможно объяснить ядерными реакциями в звездах.
Советский и американский физик Георгий Антонович Гамов в 1946 году заложил основы одной из фундаментальных концепций современной космологии — теории «горячей Вселенной».
Гамов Г.А. выдвинул предположение о том, что расширение Вселенной началось с «горячего» состояния, когда вещество представляло собой смесь различных взаимодействующих между собой элементарных частиц высоких энергий
Теория горячей Вселенной — физическая теория эволюции Вселенной, в основе которой лежит предположение о том, что до того, как в природе появились звезды, галактики и другие астрономические объекты, вещество представляло собой быстро расширяющуюся и первоначально очень горячую среду.
Один из выводов, который вытекал из теории Гамова, состоял в том, что в настоящее время во Вселенной, помимо излучения звезд (и других источников), должно существовать электромагнитное излучение, образовавшееся в ту далекую эпоху, когда никаких звезд еще не было, а Вселенная представляла собой однородную горячую плазму. Согласно модели горячей Вселенной, плазма и электромагнитное излучение на ранних стадиях расширения Вселенной обладали высокой плотностью и температурой. В ходе космологического расширения Вселенной эта температура падала. При достижении температуры около 4000 К произошла рекомбинация протонов и электронов, после чего равновесие образовавшегося вещества (водорода и гелия) с излучением нарушилось — кванты излучения уже не обладали необходимой для ионизации вещества энергией и проходили через него как через прозрачную среду. Температура обособившегося излучения продолжала снижаться и к нашей эпохе составила около 3К. Таким образом, это излучение, названное реликтовым, сохранилось до наших дней как реликт от эпохи рекомбинации и образования нейтральных атомов водорода и гелия. Оно осталось как эхо бурного рождения Вселенной.
Несмотря на столь фундаментальный вывод, вытекающий из теории Гамова, никто не пытался его проверить. Надо сказать, что сам Гамов не надеялся на обнаружение реликтового излучения, так как полагал, что оно полностью маскируется излучением звезд, возникших на более поздней стадии эволюции Вселенной. В 1965 г. реликтовое излучение было открыто чисто случайно американскими физиками Р. Вилсоном и А. Пензиасом с помощью 7-метровой рупорной антенны, предназначенной для наблюдения искусственного спутника Земли «Эхо». Таким образом, теория горячей Вселенной получила экспериментальное подтверждение, а Пензиас и Вилсон за открытие реликтового излучения были удостоены Нобелевской премии.
В настоящее время теория горячей Вселенной считается общепризнанной,
Нобелевская премия за поддержку религии истеблишмента
Фото: NASA
Сам Смут известен своим утверждением о том, что его наблюдения были подобны «встрече с Богом». Однако он не верит в существование Творца, но под этим подразумевает, что «опыт и чувства благоговения, которые он получил, очень похожи на те, что переживают религиозные верующие» – см. об этом больше: Physicists’ God-talk
Но поскольку его открытия предположительно поддерживают Большой взрыв, то, по всей видимости, это самое важное. Это также объясняет, почему др
Рэймонду Дамадьяну (Dr Raymond Damadian) отказали в Нобелевской премии, несмотря на его прорыв в медицине МРТ – он отвергает религию эволюционизма, поддерживаемую истеблишментом. То же самое произошло с Хойлом, отвергнувшим Большой взрыв и Дарвина, что признал даже Стивен Хокинг в книге Stephen Hawking: A Life in Science, написанной Michael White and John Gribbin в 2002:
Как появилась Вселенная?
Наиболее обоснованная теория происхождения нашей Вселенной гласит, что она родилась в процессе Большого взрыва. К такому выводу исследователи пришли, наблюдая за галактиками – они удаляются от нашей с огромной скоростью во всех направлениях, как будто движимы древней взрывной силой.
Бельгийский священник по имени Жорж Леметр впервые предложил теорию Большого взрыва в 1920-х годах, предположив, что начало Вселенной положил один-единственный атом. Эта идея получила развитие благодаря наблюдениям Эдвина Хаббла, а также открытию в 1960—х годах космического микроволнового фонового излучения (реликтового излучения или эха Большого взрыва) Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном.
Реликтовое излучение – фоновое микроволновое излучение, одинаковое во всех направлениях. Имеет спектр, характерный для абсолютно черного тела при температуре ~ 2.7 K.
Дальнейшая работа ученых помогла прояснить темп Большого взрыва. Вот что пишет об этом National Geographic:
Исследователи также отмечают, что с течением времени и охлаждением материи во Вселенной начали формироваться более разнообразные виды частиц, которые в конечном итоге конденсировались в звезды и галактики. Примечательно, что к тому времени, когда возраст Вселенной составлял миллиардную долю секунды, она достаточно остыла, чтобы четыре фундаментальные силы отделились друг от друга, что позволило сформироваться фундаментальным частицам.
Предидущие исследования в этой доказали, что кварк-глюонная плазма действительно существует.
И все же во Вселенной было недостаточно жарко и многие известные сегодня частицы (например протон), просто не успели сформироваться. В дальнейшем, по мере того как Вселенная продолжала расширяться, этот обжигающе горячий первичный суп, называемый кварк-глюонной плазмой, продолжал остывать. Вот так мы и подошли к самому интересному – недавно исследователи из ЦЕРН, работающие на Большом адронном коллайдере, смогли воссоздать кварк-глюонную плазму.
История открытия
В 1913-1914 годах американский астроном Весто Слайфер
установил, что Туманность Андромеды и ещё более десятка небесных объектов
движутся относительно Солнечной системы с огромными скоростями (порядка 1000
км/сек). Это означало, что все они находится за пределами Галактики (ранее
многие астрономы полагали, что туманности представляют собой формирующиеся в
нашей Галактике планетные системы). Другой важный результат: все исследованные
Слайфером туманности, кроме 3, удалялись от Солнечной системы. В 1917-1922
годах Слайфер получил дополнительные данные, подтвердившие, что скорость почти
всех внегалактических туманностей направлена прочь от Солнца. Артур Эддингтон
на основе обсуждавшихся в те годы космологических моделей Общей теории
относительности предположил, что этот факт отражает общий природный закон:
Вселенная расширяется, и чем дальше от нас астрономический объект, тем больше
его относительная скорость.
Вид закона для расширения Вселенной был установлен
экспериментально для галактик бельгийским учёным Жоржем Леметром в 1927,
а позже — знаменитым Э. Хабблом в 1929 с помощью 100-дюймового телескопа,
который разрешает ближайшие галактики на звезды. Среди них были цефеиды,
используя зависимость «период-светимость» которых, Хаббл измерил расстояние до
них, а также красное смещение галактик, позволяющее определить их радиальную
скорость.
Полученный Хабблом коэффициент пропорциональности составлял
около 500 км/с на мегапарсек. Современное значение составляет 73,8 ± 2,4 км/с
на мегапарсек. Столь существенную разницу обеспечивают два фактора: отсутствие
поправки нуль-пункта зависимости «период-светимость» на поглощение (которое
тогда ещё не было открыто) и существенный вклад собственных скоростей в общую
скорость для местной группы галактик.
Зако́н Ха́ббла (закон всеобщего разбегания галактик) — эмпирический закон,
связывающий красное смещение галактик и расстояние до них линейным образом: cz=HD
галактика взрыв
разбегание
где z — красное смещение галактики, D —
расстояние до неё, H — коэффициент пропорциональности,
называемый постоянной Хаббла. При малом значении z выполняется
приближённое равенство cz=Vr, где Vr —
скорость галактики вдоль луча зрения наблюдателя, c — скорость света.
С помощью этого закона можно рассчитать так называемый
Хаббловский возраст Вселенной:
tH=1/H
Этот возраст является характерным временем расширения
Вселенной на данный момент и с точностью до множителя 2 соответствует возрасту
Вселенной, рассчитываемому по стандартной космологической модели Фридмана.
COBE и WMAP
COBE – Cosmic Background Explorer – это спутник, запущенный НАСА 18 ноября 1989 года, чья работа была остановлена 23 декабря 1993 года. Его целью был поиск определенных неоднородностей, предсказанных на основании мышления Большого взрыва, как например, «семена галактик», отображаемых в форме изменений температуры в фоновом излучении. Спутник COBE обнаружил некоторые неоднородности, поэтому НАСА, конечно же, огласила под барабанную дробь, что они смотрят в самое начало Вселенной. Однако эти малые и подозрительные вариации составляли всего порядка 1 в 105, а точнее ≤70 µK,, что намного меньше, чем требовалось бы для формирования галактик. См. больше об этом в статье др. Харнетта – Recent Cosmic Microwave Background data supports creationist cosmologies.
Проект COBE был заменен на WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), запущенный 30 июня 2001 года. (Изначально он был назван MAP, но позже, в феврале 2003, был переименован в честь Дэвида Вилкинсона, первооткрывателя в области физики и космологии, умершего в сентябре 2002 года). На этих спутниках оборудованы чувствительные устройства для наблюдения микроволнового фона.
СМИ очень часто трубили о том, что была получена карта Вселенной в том виде, в котором она была через 380 000 лет после Большого взрыва и в научно-популярных издательствах, обнаруженные неоднородности (неровности) считаются доказательством модели Большого взрыва, в то время как на самом деле это основано на круговой аргументации. Она состоит в том, что данные (неоднородности) интерпретируются, предполагая, что парадигма Большого взрыва правдива, и затем используются в поддержку этой парадигмы.
Природа излучения[]
Согласно теории Большого Взрыва, ранняя Вселенная представляла собой горячую плазму, состоящую из электронов, барионов и постоянно излучающихся, поглощающихся и вновь переизлучающихся фотонов. Фотоны постоянно взаимодействовали с остальными частицами плазмы, сталкиваясь с ними и обмениваясь энергией — имели место рассеяние Томсона и Комптона[источник не указан 3763 дня]. Таким образом, излучение находилось в состоянии теплового равновесия с веществом, а его спектр соответствовал спектру абсолютно чёрного тела.
По мере расширения Вселенной космологическое красное смещение вызывало остывание плазмы, и на определённом этапе замедлившиеся электроны получили возможность соединяться с замедлившимися протонами (ядрами водорода) и альфа-частицами (ядрами гелия), образуя атомы (этот процесс называется рекомбинацией). Это случилось при температуре плазмы около 3000 К и примерном возрасте Вселенной 400 000 лет. Свободного пространства между частицами стало больше, заряженных частиц стало меньше, фотоны перестали так часто рассеиваться и теперь могли свободно перемещаться в пространстве, практически не взаимодействуя с веществом. Реликтовое излучение и составляют те фотоны, которые были в то время излучены плазмой в сторону будущего расположения Земли, в связи с уже идущей рекомбинацией избежали рассеяния, и до сих пор достигают Земли через пространство продолжающей расширяться вселенной. Наблюдаемая сфера, соответствующая данному моменту, называется поверхностью последнего рассеяния. Это — самый удалённый объект, который можно наблюдать в электромагнитном спектре.
В результате дальнейшего расширения Вселенной, эффективная температура этого излучения снизилась почти до абсолютного нуля, и сейчас составляет всего 2,725 К.
Наблюдения реликтового излучения[]
Радиотелескопы в Антарктиде:
- DASI (Degree Angular Scale Interferometer) (США)
- South Pole Telescope (SPT, «Южный Полярный Телескоп» (ЮПТ), «Телескоп южного полюса») (США)
Космические радиотелескопы:
- РЕЛИКТ-1 (СССР, 1983—1984)
- COBE (США, 1989—1996)
- WMAP (США, 2001—2009)
- Планк (ЕС, 2009—2010, н.в.)
Анализ
Спектр мощности реликтового излучения (распределение энергии по угловым масштабам, то есть по мультиполям. Спектр получен по данным наблюдений: WMAP (2006), Acbar (2004) Boomerang (2005), CBI (2004) и VSA (2004). Розовая область показывает теоретические предсказания.
Анализ реликтового излучения с целью получения его карт, углового спектра мощности, а в конечном итоге космологических параметров, является сложной, вычислительно трудной задачей. Хотя расчёт спектра мощности на основании карты является принципиально простым преобразованием Фурье, представляющим разложение фона по сферическим гармоникам, на практике трудно учитывать шумовые эффекты.
Для анализа данных используются специализированные пакеты:
- HEALPix (Hierarchical Equal Area isoLatitude Pixelization) — пакет приложений, используемый командой WMAP.
- GLESP (Gauss-Legendre Sky Pixelization) — пакет, разработанный в качестве альтернативы HEALPix при участии учёных из России, Германии, Англии и Тайваня.
Каждый пакет использует свой формат хранения карты реликтового излучения и свои методы обработки.
Арно Пензиас, Arno Allan Penzias (р. 26.04.1933), американский физик (Нобелевский лауреат), директор программы исследований Bell Labs.,Краткая биография.
Арно Аллан Пензиас — американский исследователь, астрофизик, радиофизик и астроном.
Родился 26 апреля 1933 года в еврейской семье города Мюнхен. В 1938 нацисты изгнали его родителей из Германии. Вместе с младшим братом Арно отправили в Англию, куда вскоре прибыл отец, а через несколько месяцев, уже в начале первой мировой войны, и мать. Затем, в декабре 1939 года, семья покинула Англию, и прибыла в Нью-Йорк в начале 1940 года.
В 1946 году Арно Пензиас принимает имя Аллан, а в 1947 получает гражданство США. В 1954 году Аллан закончил Сити-колледж Нью-Йорка в числе лучших выпускников. В том же году он женится на Энн Перл Бэррес. В колледже он проходит курс подготовки офицеров запаса, после чего два года служит в войсках связи в Форт-Девенсе (штат Массачусетс).
В конце 1956 г. он поступает в аспирантуру Колумбийского университета. За два года до этого, в 1954 году, Таунс изготовил первый мазер — прибор, который излучает и усиливает высокочастотные радиоволны. Под его руководством Пензиас собирает второй мазер, который был использован в качестве усилителя микроволнового приемника. Это стало частью его докторской диссертации. В 1958 году Арно заканчивает Колумбийский университет со степенью магистра, и со степенью доктора — в 1962.
С 1961 года работает в лабораториях фирмы в Холмцеле (штат Нью-Джерси), а с 1972 года уже возглавляет отдел радиофизических исследований.
1963 года Арно Пензиас — научный сотрудник компании «Bell Telephone Laboratories», в которой с 1976 по 1979 года проводит и возглавляет исследования в области физики радиоволн. Его первая работа в лабораториях компании была посвящена поиску увеличения точности антенны, находившейся в Эндовере (штат Мэн).
В 1964 году, применив эту систему для измерения радиосигналов Кассиопеи, ученые получили результаты, подтверждающие космологию Большого взрыва, а так же обнаружили окись углерода и шесть межзвездных молекул.
В 1965 Арно Пензиас и Роберт Вудроу Уилсон, изучая источники шума в системе спутниковой связи, открыли фоновое излучение, которое заполняет Вселенную Название излучения — «реликтовое» — от латинского «реликт» — «остаток», так как это отголосок тех времён, когда Вселенная была фантастически горяча. Это открытие — крупнейший вклад в современную космологию. Оно подтвердило модель горячей Вселенной и дало возможность для исследования детали модели, ее аспекты, следствия и теории образования галактик. За это открытие в 1978 г. ученые получили Нобелевскую премию по физике.
С 1979 года Арно Пензиас занимал должность директора-распорядителя программы исследований всей компании «Bell Telephone Laboratories».
В последнее время Пензиас занимается радиоастрономическими исследованиями молекул межзвездного пространства, изучает отличия в изотопном составе молекул на Земле и в межзвездном газе, структуру межзвездных молекулярных облаков.
Недавно Арно Пензиас вышел на пенсию с должности главного научного сотрудника компании Lucent.
Арно Пензиас — член Национальной академии наук США (c 1975 года), американской Академии наук и искусств, Астрономического общества Америки, Совета попечителей Трентон-колледжа, Консультативной комиссии по астрономии Национального научного фонда США. Удостоен медали Генри Дрейпера американской Национальной академии наук и медали Гершеля Лондонского королевского астрономического общества. Имеет почетную ученую степень Парижской обсерватории. Широко известны его научные исследования в сфере микроволновой физики, космической физики, физики атмосферы, радиоастрономической техники. Занимался проблемами связи через искусственные спутники Земли.
Теоретические основы большого взрыва
Большой взрыв основан на:
-The уравнения теории относительности предложенный Эйнштейном.
-The стандартная модель частиц, который описывает структуру материи в терминах элементарных частиц и взаимодействий между ними.
-The космологический принцип, который утверждает, что Вселенная однородна и изотропна, когда мы видим ее в большем масштабе. Это означает, что его свойства идентичны во всех направлениях, и законы физики одинаковы везде.
Конечно, мы знаем, что существуют скопления материи, разделенные пространствами гораздо меньшей плотности. С этой точки зрения свойства Вселенной, безусловно, различаются. Но масштабы космологического принципа намного шире.
Согласно космологическому принципу, Вселенная не имеет ни центра, ни границ, ни пределов, потому что предпочтительных мест просто не существует.
Таким образом, делается вывод, что Вселенная имеет происхождение во времени и, следовательно, конечный возраст, хотя еще не ясно, является ли ее протяженность конечной или бесконечной.
Как исследовали неоднородности реликтового излучения
Сравнение изображений реликтового излучения, полученных обсерваториями COBE, WMAP и «Планк».
Как любое изучаемое явление в науке, оно не идеально однородно, и на его фоне могут наблюдаться различные неоднородности.
Одно из самых значимых открытий — аномалия крупного масштаба, или (крупномасштабная аномалия. Она представляет собой неоднородность в распределении температур космического микроволнового излучения на больших масштабах, которая не может быть объяснена стандартной моделью космологии.
Спектр реликтового излучения по данным, полученным с помощью инструмента FIRAS на борту спутника COBE (ошибки измерений не видны в масштабе рисунка).
Другой пример — это аномальное отклонение от гауссового распределения амплитуд флуктуаций температуры.
В настоящее время ученые активно исследуют эти неоднородности, чтобы лучше понять физические процессы, лежащие в их основе, а также оценить их влияние на точность космологических измерений.
Для изучения неоднородностей в реликтовом излучении используются различные способы: фурье-анализ и анализ волновых пакетов. Также используются наблюдения в различных частотных диапазонах, что позволяет выделить различные источники неоднородностей.
Мнение эксперта
Ханова Ольга Евгеньевна
Исследовательница космоса, астрофизик по образованию
Исследование неоднородностей реликтового излучения имеет большое значение для космологии и физики элементарных частиц, так как позволяет проверить и уточнить модели Вселенной и ее эволюции.
Основные свойства
У реликтового излучения следующие свойства:
- Гомогенность. Оно равномерно распределено по всей Вселенной. Это означает, что любой наблюдатель, независимо от своего местоположения, будет видеть одинаковую картину реликтового излучения.
- Изотропность. Реликтовое излучение излучается равномерно во все направления, что является признаком его происхождения от Большого Взрыва.
- Поляризация. Она довольно слабая. Это означает, что электрические волны излучения вибрируют в определенной плоскости. Поляризация может содержать важную информацию о ранней Вселенной, например, о структуре и эволюции галактик и космических структур.
Юность и первые шаги в науке
Первые годы в Америке дались семье Арно Пензиаса тяжело. Его отец долго пытался устроиться на работу, мама, дабы хоть как-то улучшить материальное положение, стала трудиться швеёй. Сам Арно бросил все силы на учёбу. Сначала он поступил в Техническую школу в Бруклине. Там, кстати, взял имя Аллан. Через 4 года стал студентом бесплатного Сити-колледжа и сконцентрировался на физике, так как один из преподавателей убедил его: эта наука точно позволит заработать и прокормить семью. В 1956 году Пензиас окончил учебное заведение с отличием и отправился служить в армию. Спустя ещё два года вернулся в Нью-Йорк и стал аспирантом Колумбийского университета, одним из преподавателей которого был Чарльз Таунс.
Чарльз Хард Таунс
За несколько лет до встречи с Пензиасом Таунс собрал устройство, излучающее и усиливающее высокочастотные радиоволны, и назвал его мазер. Аллан изготовил второй такой прибор, который теперь работал как усилитель в микроволновом приёмнике.
Создание нового мазера позволило Пензиасу получить степень доктора и магистра, а также сыграло ключевую роль в его будущих исследованиях.
История исследования[]
Первое случайное обнаружение
В 1941 году, изучая поглощение света звезды ξ Змееносца молекулами CN в межзвёздной среде, Эндрю Мак-Келлар отметил, что наблюдаются линии поглощения не только для основного вращательного состояния этой молекулы, но и для возбуждённого, причём соотношение интенсивностей линий соответствует температуре CN ~2,3 К. В то время это явление не получило объяснения.
Предсказание
В 1948 году реликтовое излучение было предсказано Георгием Гамовым, Ральфом Альфером и Робертом Германом на основе созданной ими первой теории горячего Большого взрыва. Более того, Альфер и Герман смогли установить, что температура реликтового излучения должна составлять 5 К, а Гамов дал предсказание в 3 К. Хотя некоторые оценки температуры пространства существовали и до этого, они обладали несколькими недостатками. Во-первых, это были измерения лишь эффективной температуры пространства, не предполагалось, что спектр излучения подчиняется закону Планка. Во-вторых, они были зависимы от нашего особого расположения на краю галактики Млечный Путь и не предполагали, что излучение изотропно. Более того, они бы дали совершенно другие результаты, если бы Земля находилась где-либо в другом месте Вселенной.
Предыстория
В 1955 году аспирант-радиоастроном Тигран Арамович Шмаонов в Пулковской обсерватории под руководством известных советских радиоастрономов С. Э. Хайкина и Н. Л. Кайдановского провёл измерения радиоизлучения из космоса на длине волны 32 см и экспериментально обнаружил шумовое СВЧ излучение. Вывод из этих измерений был таков: «Оказалось, что абсолютная величина эффективной температуры радиоизлучения фона… равна 4 ± 3 К». Шмаонов отмечал независимость интенсивности излучения от направления на небе и от времени. После защиты диссертации он опубликовал об этом статью в неастрономическом журнале «Приборы и техника эксперимента».
Открытие
Результаты Гамова широко не обсуждались. Однако они были вновь получены Робертом Дикке и Яковом Зельдовичем в начале 60-х годов.
В 1964 году это подтолкнуло Дэвида Тодда Вилкинсона и Питера Ролла, коллег Дикке по Принстонскому университету, к созданию радиометра Дикке для измерения реликтового излучения.
В 1965 году Арно Пензиас и Роберт Вудроу Вильсон из Bell Telephone Laboratories в Холмдейле (штат Нью-Джерси) построили прибор, аналогичный радиометру Дикке, который они намеревались использовать не для поиска реликтового излучения, а для экспериментов в области радиоастрономии и спутниковых коммуникаций. При калибровке установки выяснилось, что антенна имеет избыточную шумовую температуру в 3,5 К, которую они не могли объяснить. Получив звонок из Холмдейла, Дикке с юмором заметил: «Ребята, нас обскакали!» («Boys, we’ve been scooped!»). После совместного обсуждения группы из Принстона и Холмдейла заключили, что такая температура антенны была вызвана реликтовым излучением. В 1978 году Пензиас и Вильсон за своё открытие получили Нобелевскую премию.
Исследование неоднородностей
В 1983 году был проведён первый эксперимент, РЕЛИКТ-1, по измерению реликтового излучения с борта космического аппарата. В январе 1992 года на основании анализа данных эксперимента РЕЛИКТ-1 российские учёные объявили об открытии анизотропии реликтового излучения. Чуть позднее об обнаружении флуктуаций объявили и американские учёные на основании данных эксперимента COBE. В 2006 году за это открытие была присуждена Нобелевская премия по физике руководителям группы COBE Джорджу Смуту и Джону Мазеру, хотя российские исследователи обнародовали свои результаты раньше американцев.
Файл:Cmbr.svg
Спектр реликтового излучения по данным, полученным с помощью инструмента FIRAS на борту спутника COBE (ошибки измерений не видны в масштабе рисунка)
Спектрофотометр дальнего инфракрасного излучения FIRAS, установленный на спутнике NASA Cosmic Background Explorer (COBE), выполнил наиболее точные на сегодняшний день измерения спектра реликтового излучения. Они подтвердили его соответствие спектру излучения абсолютно чёрного тела с температурой 2,725 К.
Наиболее подробную карту реликтового излучения удалось построить в результате работы американского космического аппарата WMAP.
14 мая 2009 года был произведён запуск спутника миссии Планк Европейского космического агентства. Предполагалось, что наблюдения будут продолжаться в течение 15 месяцев с возможным продлением полёта на 1 год, и что обработка результатов этого эксперимента позволит проверить и уточнить данные, полученные WMAP.
Др. Хампфрис указывает на всю иронию
Физик др. Хампфрис (Dr. Humphreys), который был одним из первых ученых, проделавших работу по интеграции теории относительности в библейскую космологию, представил комментарии, которыми позволил нам воспользоваться:
Это и вправду разрушительный удар. НАСА под барабанную дробь заявили о том, что они смотрят прямо в начало Вселенной. Однако отсутствие соответствующих теней указывает на то, что Большой взрыв вообще не может быть источником микроволнового фонового излучения. Таким образом, то, что считалось величественным предсказанием большого взрыва было опровергнуто. Если оно не имеет ничего общего с Большим взрывом, то неравномерности COBE не имеют никакого значения.
Др. Харнетт также указал на то, что нобелевская премия и все эти барабанные дроби преждевременны. Он говорит, что выводы зависят от источника фонового излучения, который все еще не был найден.
Источники космического шума
Космический шум относится к фоновому радиочастотному излучению от галактических источников , которое имеет постоянную интенсивность во время геомагнитно спокойных периодов.
Солнечные блики
Космический шум можно проследить по солнечным вспышкам , которые представляют собой внезапные взрывные выбросы накопленной магнитной энергии в атмосфере Солнца, вызывающие внезапное повышение яркости фотосферы . Солнечные вспышки могут длиться от нескольких минут до нескольких часов.
Во время солнечных вспышек частицы и электромагнитное излучение могут влиять на атмосферу Земли, изменяя уровень ионизации в ионосфере Земли . Повышенная ионизация приводит к поглощению космического радиошума при его прохождении через ионосферу.
Солнечный ветер
Солнечный ветер вызывает внезапные всплески поглощения космического шума в ионосфере Земли. Эти всплески могут быть обнаружены только в том случае, если величина возмущения геомагнитного поля, вызванного ударной волной солнечного ветра, достаточно велика.