Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe werd de kosmische magnetron achtergrondstraling voor het eerst ontdekt?

De ontdekking van de straling van de kosmische microgolfachtergrond (CMB) was een serendipiteuze gebeurtenis, een resultaat van nauwgezette engineering en een beetje geluk. Hier is een uitsplitsing van hoe het is gebeurd:

1. De geboorte van een theorie:

* In de jaren veertig theoretiseerden in de jaren veertig fysici George Gamow, Ralph Alpher en Robert Herman dat het vroege universum extreem heet en dicht was. Naarmate het zich uitbreidde en afgekoeld, zou het straling hebben uitgestoten die vandaag nog steeds waarneembaar zou zijn, zij het bij veel lagere temperaturen.

* Deze straling, voorspelden ze, zou een vage, uniforme gloed over de hele hemel zijn, met een temperatuur rond 5 kelvin.

2. Het onverwachte signaal:

* In 1964 gebruikten Arno Penzias en Robert Wilson, werkzaam bij Bell Laboratories in New Jersey, een grote hoornantenne om radiogolven te bestuderen van de Melkweg.

* Ze kwamen een hardnekkig, zwak signaal tegen dat in alle richtingen uniform was en met de tijd niet veranderde. Dit was vreemd, omdat ze hun antenne zorgvuldig hadden ontworpen om mogelijke bronnen van lawaai te elimineren.

3. Een kosmische verbinding:

* Aanvankelijk verbijsterd, overlegden Penzias en Wilson met een groep natuurkundigen aan de Princeton University, waaronder Robert Dicke, die onafhankelijk werkte aan het detecteren van de voorspelde kosmische achtergrondstraling.

* Dicke besefte dat Penzias en Wilson de straling waren tegengekomen waar zijn team naar op zoek was. Dit bevestigde de Big Bang -theorie en leverde overtuigend bewijs voor de geldigheid ervan.

4. De Nobelprijs:

* Penzias en Wilson ontvingen de Nobelprijs voor natuurkunde van 1978 voor hun ontdekking.

De betekenis van de CMB:

* De ontdekking van de CMB was een mijlpaalevenement in de kosmologie, die de Big Bang -theorie bevestigde en een cruciaal venster op het vroege universum biedt.

* Het onthulde dat het universum ongelooflijk oud is, ongeveer 13,8 miljard jaar oud, en blijft uitbreiden.

* De extreem uniforme temperatuur van de CMB levert bewijs voor de homogeniteit van het universum en het bestaan ​​van een periode van snelle inflatie in het vroege universum.

De CMB blijft een belangrijk hulpmiddel om het vroege universum te bestuderen en heeft aanzienlijk bijgedragen aan ons begrip van de evolutie en samenstelling ervan.