为什么老式电视的雪花可以证明宇宙大爆炸？

在二十宿世纪，跟着不雅测手艺的前进，宇宙学范畴有了重猛进展。按照空间膨胀、宇宙微波布景辐射、宇宙元素品貌、宇宙大标准布局和星系演化等一系列自力证据，表白宇宙在138亿年前发源于一个炽热致密的时空奇点。

在宇宙大爆炸理论的证据中，宇宙微波布景辐射是最为主要的一个，初次发现这一现象的两位天文学家很快也获得了诺贝尔物理学奖。固然直到20宿世纪60年月，天文学家才经由过程射电千里镜探测到宇宙微波布景辐射，但其实通俗人可以在最不成能的处所探测到这些宇宙最古老的光子：一台通俗的电视机上。

膨胀的宇宙

为领会背后的道理，需要先来熟悉一下宇宙微波布景辐射。当我们不雅测宇宙时，可以或许看到很是多的星系。我们四周的星系看起来与银河系比力近似，它们都是由相似的恒星构成。但我们不雅测遥远的星系时，环境将会变得分歧。

哈勃太空千里镜曾经瞄准一小块天区进行长时候的不雅测，成果看到了极为遥远的星系。因为光速是有限的，我们看得越远，回溯的时候越久。最远可以不雅测到的星系距离可达134亿光年，它存在于宇宙才4亿年的时辰。

遥远星系的一个较着特征是发育不全，外形各别的早期星系远不像此刻这样拥有当作熟的布局。这意味着星系一向在演化，星系是从原始气体云中形当作的，这一事实撑持了宇宙大爆炸理论。

遥远星系的另一个较着特征是光谱高度红移。按照多普勒效应，当光源远离我们时，朝标的目的我们活动的光的波长会被拉长，呈现光谱红移的现象。退行速度越快，红移值越高，这意味着遥远星系都在快速远离我们。

不仅如斯，距离越远的星系，红移值越高，对应的退行速度与距离当作正比。这种现象表白，星系不是纯真的在空间中快速远离我们，而是因为空间自身布局在平均膨胀，导致星系互相退行。跟着时候的推移，宇宙不竭膨胀，在空间中传布的光线的波长会被逐渐拉长。光传布的时候越长，因为宇宙膨胀导致的红移就越大，从而呈现了我们所不雅测到的哈勃定律。

宇宙的第一缕光

在星系降生之前，宇宙会是如何的呢？按照宇宙大爆炸理论，宇宙在最初几分钟合当作了大量的氢和氦元素。在早期宇宙中，中性原子无法存在，它们城市因为高温而被电离当作原子核和电子，同时会释放出电磁辐射，也就是光子。

因为早期宇宙的密度和温度极高，那些光子会与带电粒子不竭发生碰撞，它们无法自由在宇宙中传布。直到宇宙大爆炸之后38万年，宇宙冷却到2700摄氏度，光子得以在宇宙中自由传布，它们当作了宇宙的第一缕光。

那时宇宙的每个点都是光子的辐射源，所以这些光子会平均地散播到宇宙中。它们即便在138亿年之后的今天仍然还在只是无法经由过程肉眼看到。

不是所有的光都能被我们的眼睛感知到，只有一小段波长的光能被看到，这就是可见光。用于通信的无线电波、用于探测伤情的X射线都是光，只是它们的波长要么太长了，要么太短了，人眼无法看到。但借助其他不雅测东西，我们可以探测到这些电磁波。

宇宙中最早的光原先是波长很是短的高能电磁辐射，但它们在膨胀的空间中不竭传布，导致波长持续被拉长。颠末138亿年之后，这些光已经红移当作微波，它们可以被射电千里镜探测到。不雅测成果表白，宇宙微波布景辐射十分平均，温度涨落很是小，它们此刻的温度只比绝对零度高了大约2.725度，这与宇宙大爆炸的预言完全一致。

经由过程老式电视来证实宇宙大爆炸

早期电视机配备了电磁波领受装配，经由过程天线可以领受到电视旌旗灯号，再将其还原为音视频旌旗灯号，这样就能看到电视节目。在电视的某些频道，并没有电视节目，取而代之的是满屏嘶嘶响的“雪花”。这些雪花的来历不仅有人造旌旗灯号的干扰，并且还有来自宇宙的干扰，太阳、脉冲星、宇宙辐射，甚至黑洞城市发出电磁辐射。