格格党

手机浏览器扫描二维码访问

第6章 大爆炸的余晖宇宙微波背景辐射（第2页）

克劳福德山上的微波喇叭天线是根据AT&T公司的工程师们提出的解决方案，于1959年夏天开始建造的。

当喇叭天线20平方英尺（约1.86平方米）的开口对准天空中某个点状的物体时，其他来源发出的微波就很难拐进锥形的天线内部。

这意味着只有来自指定来源的微波，才会被传送到喇叭天线的锥形末端，并被安置在那里的无线电接收器检测到。

首次对20英尺（约6米）喇叭天线的功能进行测试时，使用了回声1号（Echo1），这是由美国国家航空航天局（NASA）在1960年发射的一种属于“石器时代”

的通信卫星，它实际上是一个直径100英尺（约30.48米）、像充气海滩气球的银色反射体，微波喇叭天线发出的无线电波应该被这个球反射回来，然后再次被喇叭天线接收（喇叭天线具有发射和接收无线电波的能力）。

紧随回声1号之后的是第一颗现代通信卫星，电星（Telstar）卫星并不只是简单被动地反射来自地面的无线电波，而是会在转发之前增强无线电波的强度。

1962年，电星卫星在美国和欧洲之间转播了有史以来第一次的电视画面，这在全球引起了轰动，甚至还发行了关于这颗卫星的流行音乐唱片。

1963年，世界真正进入了通信卫星的时代，AT&T公司已经不再需要克劳福德山上的20英尺（约6米）喇叭天线了，于是该公司决定让一些射电天文学家接手管理天线。

这并非一种利他主义行为，这些射电天文学家和该公司一样，也从事探测天空中超微弱信号的工作，该公司认为，把喇叭天线交给科研人员或许会增加收益。

实际上，这并不是该公司首次涉足天文学领域。

在20世纪30年代，AT&T公司曾聘请卡尔·詹斯基（KarlJansky）找出某种严重干扰无线电接收的干扰源。

詹斯基通过该项目，收集到了来自太阳的电波和银河系中心的一种神秘信号源〔后来被证实是超大质量（supermassive）黑洞〕的电波，使他获得了“射电天文学之父”

的称号。

为了向他致敬，人们将射电发射强度的单位称为詹斯基。

阿尔诺·彭齐亚斯，31岁，纽约人，精力充沛，1962年到霍姆德尔，他的家人都是逃离德国纳粹的难民。

罗伯特·威尔逊，28岁，沉默寡言，1964年初到霍姆德尔，来自帕萨迪纳市的加州理工学院。

就在威尔逊到来的那年夏天，他们二人开始合作研究。

威尔逊怀疑，在我们所在的形状像一张CD光盘的银河系的周围可能仍保留着由星系形成时残留下来的、极冷的氢气构成的球形晕圈。

如果真是这样的话，该气体应该会发出非常微弱的射电波，而喇叭天线能够屏蔽来自周围环境的干扰信号，提高了它接收这种微弱信号的能力，用它来证实晕圈的存在再合适不过了。

然而，威尔逊想寻找的微弱信号很可能会被来自天空的射电杂波所淹没，因此需要对喇叭天线进行改造。

通常射电天文学家解决这种问题的方法是将望远镜的视场在天文信号源（比如恒星或星系）和邻近的一片天空之间快速切换。

然后将目标观测信号与其他背景信号相减，从而巧妙地消除天空中其他电波的影响。

[102]但观测银晕时不能这样做，因为我们在银河系内部，整个天空中都是银晕的信号，我们没有可切换的“别处”

了。

彭齐亚斯和威尔逊提出的解决方案是将银晕信号与人工射电源信号相减。

彭齐亚斯用冷却到比绝对零度（absolutezero，零下273.15摄氏度）高4开尔文的液态氦建造了一个人工射电源。

他把这个冷负载安放在装有射电接收器的棚子里，绑在喇叭天线的锥形末端。

在开始观测银晕微波前，彭齐亚斯和威尔逊要先观测下他们预计的银晕不会发射的某种射电频率，以便确定设备工作正常。

这看似奇怪，但自有其道理：如果他们把喇叭对准一片无信号的天空时，检测到信号为零，也就能知道设备是在正常工作的了。

然而，当用非目标频率的信号测试时，意外发生了。

倒不是说记录到的信号为零，反而是在没有无线电时检测到了一种静噪。

这是物体在大约零下270摄氏度，或者说比绝对零度高3开尔文时发出的电磁波。

起初，两位天文学家以为静噪来自离霍姆德尔不远的纽约。

但是，当他们把喇叭天线的接收方向从纽约移开时，静噪仍然存在。

于是他们又猜测，静噪可能来自太阳系里的某个射电源，毕竟太阳和木星都会发射射电波。

然而好几个月过去了，地球一直绕着太阳转，可是静噪依然维持不变。

接下来，两位天文学家猜测静噪是不是氢弹在高空爆炸引起的。