必须求助爱因斯坦发现?人类观测最远宇宙有多远?哈勃已无能为力( 二 )


必须求助爱因斯坦发现?人类观测最远宇宙有多远?哈勃已无能为力
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更远的就只能在电磁波段观测了 , 因为红移的已经进入电磁波段 , 观测这些天体的只能是射电望远镜 , 而且很多射电暴还只能由射电望远镜辅助观测 。
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但就算是电磁波观测 , 最多也只能看到宇宙大爆炸后大约37.5万年形成的微波背景辐射 , 因为刚诞生的宇宙中致密 , 高温 , 充满着白热化的氢气云雾等离子体 , 等离子体与辐射充满着整个宇宙 , 只有等宇宙膨胀后逐渐冷却 , 光子脱耦后才可以在宇宙中穿梭 , 现代观测设备的极限就在这里 , 无论是光学还是射电波段 , 它们都有一个光子发生的极端最早时间 , 也就是光子脱耦的时刻 。
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爱因斯坦发现了什么?为什么能观测到宇宙诞生的那一刻?
从宇宙诞生到37.5万年这个时间段内 , 难道就没有其他的观测手段了吗?当然有 , 中微子就可以 , 尽管它的穿透来极强 , 能穿透几乎所有的物体 , 但科学家依然能有效的观测到 。
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用中微子观测手段 , 大约能逼近到宇宙大爆炸发生后1秒的宇宙 , 这是中微子退耦后的时刻 , 中微子不再与重子物质相互作用 , 此时的宇宙温度大约为100亿开尔文 。
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如果能检测到来自这个时刻的中微子 , 那么我们将获取到大爆炸发生1秒后的宇宙 , 相信这应该是科学家极端想了解的宇宙时刻 。
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不过科学家已经在实验室模拟达到了大约宇宙诞生大约10^-12S的时刻 , 用的是纽约布鲁克海文国家实验室的相对论性重离子对撞机 , 2010年的金离子对撞时达到了4万亿开尔文的温度 , 此时大约相当于宇宙诞生后约10^-12S 。
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观测到宇宙诞生时刻的唯一手段:爱因斯坦发现的引力波
从大爆炸的宇宙诞生到现代宇宙 , 光学观测的理论极限是微波背景辐射 , 中微子观测的极限是宇宙诞生后一秒 , 再往后携带信息的媒介 , 只能是引力波!
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这个引力波是爱因斯坦在广义相对论诞生后不久就预言的现象 , 一直到1916年才真正观测到 , 不是因为我们方法不对 , 而是精度太高 , 当年的韦伯杆从理论上也能检测到引力波 , 但理论变化极限太小了 , 我们根本就监测不要 。
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只有后来的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)技术成熟才有了探测引力波的!引力波是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波 , 传播速度同样是光速 , 150HZ的引力波波长为2000千米 , 为了达到探测要求 , LIGO的4千米探测臂需要放大100倍 , 这个不难 , 用来回反射多次的技术上百倍放大 。