宇宙背景辐射是怎么回事 (宇宙背景辐射闪烁意味着)

宇宙的背景辐射是从哪里来的？有哪些科学理论证明？

宇宙微波背景从哪里来？

仰望夜空，无论我们用眼睛还是用望远镜，在可见光下我们会发现宇宙中充满了恒星、星系、星团和发光的天体。

但是如果我们使用不同波长的光来观察宇宙，我们将会获得一个全新的视野。x射线告诉我们黑洞、中子星和超热气体的位置；紫外线告诉我们宇宙中最热、最年轻的恒星；近红外线告诉我们温度较低的恒星，气体云的位置；而远红外告诉我们热、冷气体和尘埃，包括未来恒星的位置。比如说我们用红外线观察天空，看到的完全是由局部星系主导的景象，图中包括我们的星系，星系中的恒星，以及离我们比较近的星系。下图：

如果我们从天空地图中减去局部光源，就会发现大量的微小点光源，它们显示了宇宙的结构：星系、星系团和位于银河系附近的细丝。当你看下面这张图片时，我们看到的是一张宇宙大尺度结构的地图。

但是如果我们观察微波波段呢？我们看到的不是宇宙丰富的结构，而是和星系，黑洞，气体，尘埃类似的东西，我们看到的是下图的景象。这是由1989年COBE卫星观测的早期宇宙微波图像！

微波天空向我们展示了空间各个方向上相同的温度2.725开尔文，这是大爆炸留下的遗迹，当时的宇宙年龄只有现在的0.0027% ！

从这个角度看，如果把宇宙精确地缩小到一年，那么现在是12月31日晚上11点59分，微波辐射就是宇宙在1月1日凌晨12点14分的样子！也就是来自宇宙大爆炸后38万年的时候，中性原子形成的那一刻，宇宙发出的第一道光，穿越重重障碍，带着大爆炸早期的信息，经历了138亿年的旅程来到了我们现在的地球！

上图是2009年发射的普朗克巡天卫星拍摄的宇宙微波背景的波动图，或者说是天空不同区域的温差，精度达到了微开尔文。图中蓝色和红色区域代表了高温和低温，温度之相差了几百微开尔文。这种微小的差异是我们诞生的必要条件。

最冷的区域（最蓝的区域）实际上向我们展示了138.2亿年前的空间区域，那里的物质比平均水平略微稠密一点，因此，光子在传播的过程中因为引力的作用会发生红移，损失的能量更多，而最红的（最热的）区域就是物质密度最小的区域。

这就是我们用微波波长观察宇宙时所看到的：宇宙微波背景（CMB）。

有哪些科学理论证明？微波辐射中包含了哪些科学

宇宙微波背景实际上延伸到了远红外和无线电光谱中！

2.725 K这个数字对应于CMB的辐射峰值的光子能量。CMB的光子来自于宇宙早期炽热的等离子浓汤，年轻宇宙中的物质、辐射和其他粒子不断的碰撞、交换能量并使其升温。这就产生了一种非常特殊的辐射光谱，称为黑体光谱。宇宙中的每一个光子都随着空间的膨胀而冷却，波长被拉长!

背景辐射在微波中会达到峰值，微波辐射也延伸到了红外波段，特别是波长超过300微米的红外波段，一直到无线电波段，所以说你家里的老式电视机是可以接收到大爆炸的余晖的！

宇宙微波背景是一个超过10万光年厚的“表面”！

我们都知道宇宙经历了一个不透明时期，在这个时期宇宙中的光子会与自由电子和质子，发生十分频繁的碰撞，光子不能自由的传播！但是宇宙冷却到中性原子形成的时候，绝大多数光子就可以自由的翱翔了，会在接下来的138亿年里自由的传播，直到这些光子被膨胀的宇宙拉长到微波段，然后撞上我们的探测器，我们才发现这就是大爆炸的余晖。

但是宇宙并不是一下子就会冷却，原子核和电子也不是一下就能变成中性原子；这个过程需要足够的时间让宇宙慢慢的冷却下来，这个过程就持续了数十万年，这就是为什么CMB有时被称为“最后散射的表面”。

今天在宇宙微波背景中看到的冷热点与现在宇宙中的所有结构完全无关!

因为最后一个散射面厚度约为117,000光年，这意味着随着时间的推移，宇宙的物质结构会发生变化！事实上，从现在开始的117,000年后，我们看到的微波辐射冷热点分布也会和现在的不同。

而我们在宇宙中看到的大尺度结构是由一个巨大的宇宙网络演化而来的，这个网络由最初的“种子”波动组成，遍布整个宇宙。我们现在看到的结构与几十亿年前的宇宙微波背景辐射有关，但是和我们今天看到的宇宙微波背景辐射无关！

随着时间的推移CMB只会在细节和分布上有所不同；无论我们什么时候看波动的频谱是不会发生变化的。

宇宙中引力束缚结构的大小有一个下限!

由于早期宇宙中光子的存在，那是的辐射压力很大，最初的密度较高的区域，不管是大区域还是小区域，都开始试图在引力的作用下塌缩，但是光子的辐射压力会将这些结构冲散。这些过程会使大小区域中的波动逐渐减小，使物质分布更加均匀，但有略微的不完美，也给宇宙留下了物质结构形成的种子，也阻碍了更大尺度和微小尺度上结构的形成！

所以在宇宙的束缚结构中所能存在的最低质量大约是几十万太阳质量。

因此球状星团就成为宇宙中恒星的最小结构，大约10万颗以上恒星的集合！

以上就是宇宙微波背景辐射的来源，以及微波背景中的科学！

哪里有放射性物质？

我们身边的万事万物都有辐射发生,只是强弱程度有所不同罢了.自然界中如果没有辐射,我们人类就没法生存了.有些时候,低低弱剂量的辐射是必需的、也是必不可少的.比如现代人都知道泡温泉有诸多好处,其实好处之一就是接受低剂量氡气的辐射,对于很多疾病都有一定的辅助疗效.我们平时所说的辐射危害,是大剂量辐射.超出了人体正常接受的水平,这才会有害处.

天然放射性物质,或者说对人体有害的、大剂量的放射性物质,一般都存在于岩石或者其他矿藏的深处,很少有暴露于自然界中的强辐射物质.像核电站这类具有强辐射剂量的设施,其中的放射性物质都是人工合成的,其实核电就是利用原子核的裂变和聚变产生的巨大能量来发电.而产生裂变和聚变的反应结果,就是产生了放射性同位素