电视机屏幕上的雪花点是什么与宇宙大爆

80,90年代出生以前的人可能见过这样的场景,老式电视机在天线信号变差,或者没有天线信号的时候,其屏幕上就会呈现出一片雪花,同时还会发出滋滋的声音。小时候,我们认为这是信号被干扰了或者说信号消失了,这时候就需要手动地去调整天线的方向才可以恢复正常的图像。

但是大伙知道吗,我们看到的雪花屏和听到的滋滋声,其实有一部分是来源于亿年前的宇宙大爆炸的遗留产物。那电视机的雪花屏和滋滋声是如何与宇宙大爆炸产生联系的呢?

现代宇宙学理论认为,我们的宇宙是来自于亿年前的一次奇点大爆炸,如此恐怖的一次爆炸自然而然的就遗留下了“热辐射”,这个热辐射宇宙诞生的一瞬间一直到亿年后的现在一直都存在着,这是一种充满整个宇宙的电磁辐射,因此也被叫做“宇宙微波背景辐射”。宇宙微波背景辐射是人类唯一可直接观测的宇宙大爆炸的痕迹,它是我们宇宙中最古老的光,它随着宇宙的诞生而诞生,是宇宙诞生之初的回音,遍布整个宇宙。

这种神奇的宇宙回音除了以微波背景辐射这样的形式表现外,它还可以表现在一切可接受微波信号的电子设备上。为何会这样呢?顾名思义,宇宙微波背景辐射本质上也是一种光的一种,属于微波辐射的范畴。

在20世纪60年代初,美国的两位无线电工程师彭齐亚斯和R.W.威尔逊为了改进当时的卫星通讯技术,他们使用了著名的贝尔实验室里的一个6米的高精度号角式接收天线系统。年,他们准备用这个天线系统来测量围绕着银河系的银晕气体的射电强度,但是在测量过程中他们却发现了一个奇怪的现象,那就是无论怎么做,总会有一些消除不掉的背景噪声。

这两位通讯大师为了消除这种背景噪声可谓想尽了办法,在耗费巨大精力排查了所有可能影响天线接收的各种客观因素以后,这个背景噪声却依旧存在。无计可施的他们甚至开始怀疑,是不是那些鸟儿把鸟粪拉在了天线上才导致了这种奇怪的现象。在排除了这个因素后,他们继续做实验,可是即使是干干净净的天线,这个令人抓狂的背景噪声依旧存在,这两位开始怀疑人生了。

这时,在他们几英里之外的普林斯顿大学的帕尔默物理实验室里,一个叫做罗伯特迪克的教授正在搞天文物理的研究。知道了这个消息后,彭齐亚斯和R.W.威尔逊知道可能是自己的学识不够,要找专业人士了解下情况,就拿着他们带有背景噪声的观测结果前去向这位罗伯特迪克的教授请教。

在教授面前展示了这个特殊的噪声信号的特性之后,迪克教授惊奇地发现,这个噪声信号就是他自己朝思暮想,苦苦寻找的可以证明宇宙大爆炸理论的3K背景辐射吗?迪克教授告诉他们,这很可能就是源自宇宙大爆炸的微波背景辐射。

彭齐亚斯和R.W.威尔逊立刻意识到,自己可能发现了了不得的东西,经过仔细的研究,这两位原本默默无闻的工程师获得了年的诺贝尔物理学奖,他们两也因此转行做了天文物理学家,而宇宙微波背景辐射也成为了证明宇宙大爆炸理论的最直观证据。

现在我们都知道,宇宙微波背景辐射是无处不在的,它不仅能够影响这两位工程师的天线,还能够影响所有人所使用的一切能够接受微波信号的电子设备。而开头我们说到的老牌电视机的雪花屏的一部分就是微波背景辐射所导致的,除此以外还有收音机,在没有电台时候的滋啦声也是。

所以可以这么说,宇宙微波背景辐射并不是什么高大上的东西,并不是只有专业的天文观测设备能够听到,我们每个人只要有心,其实都能够观察到,但是能够的诺奖的却只有两位。

当然,值得一提的是,宇宙微波背景辐射对于接收微波信号的电子设备的影响其实是非常小的,在一般的民用领域都可以忽略不计。就以电视机的雪花屏为例,整个画面其实只有1%是由宇宙微波背景辐射造成的,更多的干扰其实是来自于别的干扰信号,比如地球自身的电磁场,宇宙中的脉冲星信号,黑洞的电磁辐射等等。

小编现在明白为何海绵宝宝里的派大星喜欢观看电视机雪花屏,或许它就在感受这个来自亿年前的宇宙大爆炸的余晖,和那些来自宇宙深处的遥远回音吧!




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