当一个人说宇宙微波背景的温度是3K,宇宙微波背景辐射( 三 )


由于宇宙的微波背景辐射温度在宇宙的各处都是一致的,其浮动的幅度不超过十万分之一 。由此说明,在我们的宇宙中,确实存在着由最小粒子构成的量子空间 。而且,如此低温,证明了宇宙的长期膨胀 。其现有的体积远大于宇宙膨胀之初的体积 。总之,宇宙微波背景辐射温度的被发现,进一步证明了宇宙的膨胀 。如果我们回放宇宙的演化过程,就会很自然地得出宇宙起源于炙热奇点的大爆炸 。
光子在宇宙一开始就有吗?微波背景辐射怎么来的,有什么用?
自然界是不连续的,存在着质的变化 。我们的宇宙只是自然界的一部分,是一个相对独立且封闭的系统 。由于普朗克常数h的普遍存在,由于普朗克常数h的物理量纲是粒子的角动量,由于普朗克常数h的提出是为了使能量具有不连续性,说明在我们的宇宙中存在着不可再分的最小粒子即量子,说明我们的宇宙是由无数个量子构成的 。基态的量子构成宇宙的物理背景即量子空间,这些量子的无规运动就形成了宇宙的微波背景辐射温度 。
而光子只是受到激发的量子,其能量高于本底(最低)能量,因而具有有向的运动,属于能量的范畴 。如果量子的能量非常高且彼此之间的距离很小,就会由数个高能量子相对于量子空间产生屏蔽效应,形成封闭体系即形成各种基本粒子,属于物质的范畴 。在宇宙的绝大部分演化过程中,宇宙内部只有单一的基态量子,即宇宙中只有不可再分的最小粒子存在 。
而且,每一个最小粒子都处于基态,大家彼此能量相同,因而不存在能量的传播与交换 。不过,宇宙中的这些最小粒子(量子)的绝对能量会随着宇宙的膨胀或收缩而相应地减小或增加 。此时,不存在作为激发量子的光子和作为封闭体系的基本粒子,即宇宙的常态是只有一种存在状态——基态 。只有当宇宙剧烈变化,比如宇宙早期的高速膨胀即宇宙大爆炸时,宇宙的膨胀速度远高于其内部空间的传播速度,使得宇宙的内部空间随着宇宙的膨胀越来越不平衡时,局部高能量子就会形成封闭体系,从而暂时缓解了宇宙内部的不平衡 。
于是,在宇宙的内部,由原来单一的基态,由增加了另一种存在状态即封闭体系,通俗地说就是能量的聚集状态 。之后,当宇宙的变化趋于平稳时,由剧烈变化所产生的封闭体系(物质)就会逐渐地解体,把封闭的高能量子释放出来 。这些释放出来的量子具有高于基态量子的能量,因而成为光子,从而使我们的宇宙又增加了一种存在状态,即开放的能量(光子) 。
因此,光子的本质是宇宙早期高能的量子,而宇宙背景空间的量子是宇宙膨胀之后能量降低的量子 。至于各种基本粒子即物质则是尚未解体的,由高能量子组成的封闭体系 。于是,在宇宙的演化过程中,有一个特殊的演化阶段 。在这一阶段中,宇宙内部的量子同时存在着三种不同的状态,即离散的基态量子构成空间,受到激发的量子成为光子属于能量的范畴,由高能量子组成的封闭体系就是物质 。
《三体》智子是怎么影响宇宙微波背景辐射让其闪烁出莫斯电码的?
关于宇宙闪烁的描述,那是三体文明对人类的基础物理学家的震慑,从精神上摧毁他们研究物理的信仰,摧毁了他们所研究的物理理论基础 。根据《三体》第一部:地球往事第3、6、10节描述,身为国家纳米项目负责人汪淼因为在日常拍照的时候,他发现他拍的照片出现一组数字,后来在他的眼前一直闪现出一段数字,好像是倒计时 。这时候三体拯救派组织的成员申玉菲找到他,让他停止纳米技术项目和机器运转,否则后果很严重 。

推荐阅读