09. อุณหภูมิของท้องฟ้า — สัญญาณรบกวนที่ยังคงอยู่
เสาอากาศที่ส่งเสียงซ่าในทุกทิศทาง
เสียงกึกกักในรถที่รอดมาจากช่างสี่คนไม่ใช่เสียงกึกกักอีกต่อไป มันคือการค้นพบ และในปี 1964 Arno Penzias กับ Robert Wilson ที่ Bell Labs ในเมือง Holmdel รัฐ New Jersey เจอเสียงแบบนั้นเข้ากับเสาอากาศแบบฮอร์นที่พวกเขากำลังเตรียมไว้ใช้ในงานดาราศาสตร์วิทยุ เสียงซ่าพื้นหลังติดอยู่ตลอด กำจัดไม่ได้ และอธิบายไม่ได้ พวกเขาตรวจระบบอิเล็กทรอนิกส์ ตัดเมือง New York ออก ตัดชั้นบรรยากาศออก และตัดผลตกค้างจากการทดสอบนิวเคลียร์ที่ระดับความสูงสูงเมื่อไม่นานก่อนหน้านั้นออก นกพิราบคู่หนึ่งทำรังอยู่ในฮอร์นด้วยซ้ำ พวกเขาจึงเอานกออกและล้างมูลนกที่สะสมอยู่ทิ้ง แต่เสียงรบกวนยังเท่าเดิม
สัญญาณแรงเท่ากันทุกทิศทาง ทุกชั่วโมง และทุกฤดูกาล ไม่มีแหล่งกำเนิดในระดับท้องถิ่นหรือระดับกาแล็กซีใดให้ผลแบบนั้นได้ บทความของพวกเขาในปี 1965 รายงานเรื่องนี้ไว้ตรงๆ ว่า "A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s" ชื่อเรื่องที่ไม่กล่าวอ้างอะไรเลย
บทความที่ตีพิมพ์เคียงคู่กัน
ห่างออกไป 30 ไมล์ที่มหาวิทยาลัย Princeton กลุ่มวิจัยของ Robert Dicke ให้เหตุผลไว้แล้วว่าเอกภพยุคเริ่มต้นที่ร้อนควรทิ้งรังสีที่เย็นตัวลงหลงเหลือไว้เต็มทั่วอวกาศ และกำลังสร้างเครื่องมือเพื่อค้นหามัน เมื่อสองกลุ่มได้ติดต่อกัน การตีความก็ตามมาทันที และวารสาร Astrophysical Journal ตีพิมพ์บทความทฤษฎีของกลุ่ม Dicke เคียงคู่กับผลวัดของ Penzias และ Wilson การแบ่งงานครั้งนี้ขาดจากกันชัดผิดปกติ ทีมหนึ่งมีคำทำนายแต่ไม่มีข้อมูล อีกทีมมีข้อมูลแต่ไม่รู้ว่ามันคืออะไร Penzias และ Wilson ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ร่วมกันในปี 1978 จากการตรวจพบครั้งนี้ นับแต่นั้นอุณหภูมิถูกวัดซ้ำด้วยความแม่นยำสูงมากโดยเครื่องมือ FIRAS บนดาวเทียม COBE ได้ค่า 2.72548 ± 0.00057 kelvin สเปกตรัมนั้นใกล้วัตถุดำสมบูรณ์แบบที่สุดเท่าที่เคยสังเกตมา ทั้งในห้องปฏิบัติการและนอกห้องปฏิบัติการ
ประโยชน์ของนกพิราบ
เรื่องนี้ถูกเล่าเพราะนก แต่นกคือส่วนที่น่าสนใจน้อยที่สุดของมัน ประเด็นอยู่ที่การตัดออก Penzias และ Wilson พบสัญญาณที่สำคัญที่สุดในจักรวาลวิทยาแห่งศตวรรษที่ 20 ด้วยการตัดคำอธิบายทุกข้อที่นึกออกทิ้งไปทีละข้ออย่างเป็นระบบ และไม่ยอมหยุดเมื่อเสียงรบกวนยังอยู่ นกพิราบเป็นแค่คำอธิบายข้อหนึ่งในหลายข้อที่พวกเขาตัดทิ้ง ความผิดปกติที่รอดจากความพยายามเต็มที่ในการฆ่ามันได้ สมควรถูกเอาจริง นี่คือท่าเดียวกับที่ Patterson ใช้กับตะกั่วของเขา จากมูลนกในเสาอากาศฮอร์นหนึ่งต้น มาถึง 2.72548 ± 0.00057 K ซึ่งเป็นหนึ่งในปริมาณที่วัดได้แม่นยำที่สุดในดาราศาสตร์ทุกวันนี้
ตัวอย่าง: เสียงกึกกักในรถที่รอดมาจากช่างสี่คน ไม่ใช่เสียงกึกกักอีกต่อไป มันคือการค้นพบ
คำตัดสิน. รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลถูกค้นพบในฐานะเสียงรบกวนที่อธิบายไม่ได้ โดยผู้สังเกตที่ไม่รู้ว่าตัวเองพบอะไร และวันนี้อุณหภูมิของมันเป็นหนึ่งในปริมาณที่วัดได้แม่นยำที่สุดในดาราศาสตร์ ที่ 2.72548 ± 0.00057 K
จะพลิกคำตัดสินได้เมื่อ: สเปกตรัม FIRAS เบี่ยงจากวัตถุดำในระดับที่วัดได้ และการเบี่ยงนั้นต้องการแหล่งกำเนิดอื่นนอกเหนือจากเอกภพยุคเริ่มต้นที่ร้อน
แหล่งอ้างอิง. 1965 · A. A. Penzias & R. W. Wilson, "A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s," Astrophysical Journal 142:419 — reference record · 1996 · "Measurement of the cosmic microwave background spectrum by the COBE FIRAS instrument" — NASA NTRS
บทถัดไป · 10 / 1210. ความยาวของหนึ่งวินาที — ตัวเลขที่เรารู้จักกันดีที่สุด