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宇宙微波背景辐射各向异性的物理意义

2014-08-21刘泰祥

科技创新与品牌 2014年5期
关键词:背景

文/刘泰祥

现代物理学认为,宇宙微波背景辐射是一种充满整个宇宙的微波电磁辐射。1965年,美国贝尔实验室的工程师阿诺•彭齐亚斯(A.Penzias)和罗伯特•威尔逊(R.Wilson)意外发现了它,两人因此共同获得1978年的诺贝尔物理学奖。

后来人们在不同波段上对微波背景辐射做了大量的测量和研究,发现它在一个相当宽的波段范围内良好地符合黑体辐射谱,对应温度大约为2.7K,并且在整个天空上是高度各向同性的,只是具有一个微小的偶极各向异性:在赤经11.3±0.1 h,赤纬 4±2°的地方温度略高,在相反的方向温度略低。

1977年,美国科学家乔治•斯穆特(G.Smoot)发表题为《宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性》的论文,并因此与约翰•马瑟(John C. Mather)分享了2006年诺贝尔物理学奖。斯穆特在论文中指出:“我们已经发现了宇宙黑体辐射各向异性,观察结果很容易被解释为是由于地球相对于宇宙黑体辐射运动速度为390±60千米/秒。”[1]

斯穆特团队作出的地球相对于宇宙黑体辐射运动的结论被称为“新的以太漂移”。2002年,北京石油化工学院教授董晋曦在一篇论文中评论道:由2.7K微波辐射各向异性所显示的“新的以太漂移”,清楚地证明了绝对运动的存在,这表明绝对坐标系将会以某种新的形式重返物理学。[2]

我们知道,地球的运动是在太阳引力场中的运动,那么390千米/秒的速度是否为地球相对太阳引力场的速度呢?推导如下:

如同地球引力场相对地球静止一样,太阳引力场相对太阳是静止的。我们习惯于以系外恒星为参照系(不考虑太阳的自转)观测行星的运动,如果以太阳为参照系,行星的运行参数将完全不同。……

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