宇宙的密码——宇宙大爆炸

宇宙的密码——宇宙大爆炸

探索·发现

在霍伊尔提出“如果大爆炸真的发生过，请问爆炸所遗留下来的痕迹在哪里”的质疑以后，伽莫夫和他的学生就开始研究这个问题。伽莫夫和他的学生们坚信:高热爆炸产生的辐射，即使是在100多亿年后的今天，也不会完全消失。伽莫夫依据什么得出这样的结论呢？

寻找遗留的“痕迹”——辐射

如果我们烧一堆篝火，或者进行一次爆炸，都会产生明亮的光，这些光向四面八方飞去，以后我们自己再也没有机会看到。但是假如有一个外星人在遥远的地方向这里眺望，他是可以看到这些光的。由于宇宙大爆炸是在整个宇宙中发生的过程，因此，无论我们向哪个方向看，都能看到这些光。随着宇宙的膨胀，这些光的波长也在增加，现在处于毫米波的微波波段，温度也已经低到绝对零度（－273℃）以上几度，所以肉眼看不见了，但还是应该能用仪器探测到。

知道这一点，伽莫夫对找到大爆炸遗留的辐射充满信心。在前苏联，核武器设计负责人泽尔多维奇和他领导的科研小组，在完成氢弹的设计研究工作后，也开始研究宇宙大爆炸理论，他们也注意到，大爆炸过后会有余光残留下来。可用什么观测手段，才能找到这样的辐射呢？由于长期从事国防研究，他们一直关注着美国在电子技术方面的最新进展：美国贝尔实验室建立了一座用于卫星通信试验的高灵敏度微波天线。苏联人注意到，这座天线的灵敏度应该足以探测到大爆炸的遗迹。然而阅读美国人关于这座天线的实验论文，似乎并没有提及这样的热辐射，这使苏联人一度认为，宇宙大爆炸理论也许并不成立。

实际上，贝尔实验室对这座天线性能的测试并不彻底，对卫星通信来说这也不是必要的。卫星通信实验结束以后，贝尔实验室的两位科学家，阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊希望用它做一些射电天文研究，在正式开始研究以前，他们决定先进行严格的测试和校准。

在进行测试和校准的过程中，他们意外地发现天线接收的信号里有多余的噪声。他们不知道噪声从何而来，也许传输线路和电子器件本身会有噪声；也许噪声来自大气层或是地面辐射;还是城市的噪声传了过来？可这些可能性一一排除以后，噪声依然存在。找不出问题的根源使他们非常着急。

奇怪的无线电噪声让威尔逊和彭齐亚斯用了一年的时间彻底检查他们的天线。第二年，就在他们快要绝望的时候，彭齐亚斯偶然和同行伯克聊起此事，伯克说：他的一位朋友曾听过普林斯顿大学一位叫皮伯斯的学者作过一个报告，他们发现的奇怪噪声，可能正是普林斯顿大学狄基小组正在寻找的东西。于是彭齐亚斯赶紧给狄基打去电话。