《三体》② || 哈勃红移和3K宇宙背景辐射

《三体》虽然是一部科幻小说，但除了那些脑洞大开的科幻色彩，现实生活又是那么的真实，对现实生活的反思也是那么的深刻，比如那十年，刻画得入木三分，深刻得血.淋.淋。

读着《三体》，不知觉地想到了《红楼梦》里的那句话：“假作真时真亦假，无为有处有还无。”《三体》里面的内容也是真真假假，人名和故事情节都是虚构的，但里面谈到的好多内容却是真实存在的，包括那些科学理论和研究。

《三体》：“哈勃红移和3K宇宙背景辐射，使大爆炸学说成为目前为止最可信的宇宙起源理论。”

哈勃红移，属于天体物理学的研究范畴，它是20世纪天体物理学中的一个重大发现，是由光的多普勒效应和时空膨胀效应一起产生的。

当你用望远镜观察一个高速远离地球的天体时，它的光谱（说白了就是颜色）就要向红色方向移动，就是红移；当观察一个高速靠近地球的天体时，它的光谱就要向蓝色方向移动，就是蓝移。

红移——红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫——蓝移

再举一个例子，我们现在看太阳是黄白色的，如果太阳高速远离我们，我们看到太阳的颜色就会变成橙红色，这就是红移了。

1929年，E.P.哈勃发现河外星系视向退行速度v与距离d成正比，即

v=Hd

这个关系称为哈勃定律（Hubble'slaw），又称哈勃效应。式中 H 称为哈勃常数。哈勃定律中，v以千米/秒为单位，d以百万秒差距为单位，H的单位是千米/（秒·百万秒差距）。哈勃定律有着广泛的应用，它是测量遥远星系距离的唯一有效方法。只要测出星系谱线的红移，再换算出退行速度，便可由哈勃定律算出该星系的距离。

哈勃定律中的速度和距离不是直接可以观测的量。直接观测量是红移和视星等。因此，真正来自观测、没有掺进任何假设的是红移-视星等关系。在此基础上再加上一些假设，才可得到距离-速度关系。

早在1912年，施里弗(Slipher)就得到了“星云”的光谱，结果表明许多光谱都具有多普勒(Doppler)红移，表明这些“星云”在朝远离我们的方向运动。随后人们知道，这些“星云”实际上是类似银河系一样的星系。

1929年哈勃(Edwin Hubble)对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究。当时只有46个河外星系的视向速度可以利用，而其中仅有24个有推算出的距离，哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系。现代精确观测已证实这种线性正比关系。

v = H0×d

其中v为退行速度，d为星系距离，H0为比例常数，称为哈勃常数。这就是著名的哈勃定律。

哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此，在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀，从任何一个星系来看，一切星系都以它为中心向四面散开，越远的星系间彼此散开的速度越大。

而宇宙背景辐射，则是来自宇宙空间背景上的各向同性的微波辐射，也称为微波背景辐射，是一种充满整个宇宙的电磁辐射，而与之类似的原初引力波则是“大爆炸”遗留下来的引力波辐射。

二十世纪六十年代初，美国科学家彭齐亚斯和R.W.威尔逊为了改进卫星通讯，建立了高灵敏度的号角式接收天线系统。1964年，他们用它测量银晕气体射电强度。为了降低杂波，他们甚至清除了天线上的鸟粪，但依然有消除不掉的厘米波背景噪声。他们认为，这些来自宇宙的波长为1.875的微波噪声相当于3.5K。1965年，他们又订正为3K，并将这一发现公诸于世，为此获1978年诺贝尔物理学奖。