鸽子窝与诺贝尔奖

那么，刚才提到的宇宙背景辐射究竟是什么呢？这要从宇宙的诞生说起。

宇宙从哪里来？它是无限大的吗？它是一成不变的吗？这些自古就是思想家最爱思考的问题。直到100年前，人类终于看到了回答这些问题的曙光。

1927年，比利时宇宙学家勒梅特最早提出了宇宙诞生于一次大爆炸的假说。2年之后，美国天文学家哈勃通过观测发现，在银河系以外，遥远的太空中还存在大量的星系，而且这些星系正在远离我们而去。这一发现在一定程度上契合了勒梅特的假说。

到了20世纪40年代，乔治·伽莫夫运用量子力学原理研究了宇宙诞生时的物理过程，首次定量描述了发生宇宙大爆炸的物理条件。不过，就像历史上许多新的理论出现时一样，当时坚持宇宙恒稳态理论（即“宇宙永恒不变”）的科学家对此表示怀疑，其中的代表人物霍伊尔甚至还给这种“荒诞”的理论起了一个充满讥讽意味的名字，就是后来我们熟知的“宇宙大爆炸”。

然而，科学家把追寻宇宙真理视为己任，任何讽刺和打击都不可能阻挡他们前进的步伐。很多物理学家坚持对宇宙大爆炸理论进行研究，努力观测，寻找证据。到了20世纪60年代，宇宙大爆炸理论日趋完善，不少科学家同意宇宙确实诞生于140亿年前的一次大爆炸。那时的宇宙温度极高，密度极大。随后，宇宙逐渐膨胀，在大约38万年之后变得“透明”起来，携带能量的光子终于可以在其中驰骋飞奔。随着宇宙不断膨胀，它的温度也逐渐降低。到了140亿年后的今天，从遥远的过去飞奔而来的光子携带的宇宙大爆炸的温度已经降低到了几开，处于电磁波的微波波段——这就是物理学家根据宇宙大爆炸理论做出的有关宇宙背景辐射的预言，只差观测验证了。就在这个时候，彭齐亚斯和威尔逊出现了，他们的发现被认为是宇宙大爆炸理论发展的里程碑。

1965年，美国贝尔实验室里的两位工程师——彭齐亚斯和威尔逊想要使用第二次世界大战时期留下来的一根大型雷达通信天线进行射电天文学的实验观测。但在观测中，他们一直被一种连续不断的噪声信号干扰，实验无法进行下去。为了寻找出现噪声的原因，他们投入了大量精力：他们改变了观测方向，检修了设备，甚至还“请”走了在巨大的雷达天线里筑窝的鸽子一家，清理了它们的粪便。然而，这些努力都无济于事，那个噪声仍然存在。

1年后，无计可施的他们打电话给普林斯顿大学的罗伯特·迪克教授，希望他能提供帮助，对这种噪声做出解释。迪克马上意识到这两位年轻的工程师想要除去的东西正是他的研究组苦苦寻找的东西——宇宙大爆炸残留的宇宙背景辐射。原来，彭齐亚斯和威尔逊无意间的发现竟是重要的科学证据。他俩因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。

由于宇宙背景辐射信号的波长在微波波段，因此又被称为宇宙微波背景辐射。这是一种充满整个宇宙的电磁波。在开氏温标下，宇宙的温度为0开（即绝对温度），这种电磁波的温度为2.73开。因为开氏温标的单位常用K表示，因此宇宙背景辐射也常被叫作“3K背景辐射”。发现这个辐射对我们回答“宇宙是如何诞生的”这个问题有着重大的意义。

宇宙背景辐射是宇宙“刚刚”38万岁时发出的一束光。 我们观测的宇宙背景辐射是人类目前能够“看”到的宇宙最古老的痕迹，对宇宙背景辐射的研究是对宇宙最遥远边疆的探求。