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第6章 大爆炸的余晖宇宙微波背景辐射（第1页）

第6章大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射

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COBE卫星将在大气层之外拍摄宇宙微波背景辐射。

此次拍摄的成果将是一张宇宙的“婴儿照片”

，那时的宇宙大约只有38万岁，冷却的大爆炸物质刚刚开始在引力作用下聚集在一起，构成那些最终会形成星系的东西。

大爆炸留下的辐射和微波炉里的辐射是一样的，但威力要小得多。

而且前者只会把比萨加工到零下270.4摄氏度——对解冻比萨来说不太好，更不用说烹饪了!

——斯蒂芬·霍金（StephenHawking）

这些元素的烹调时间比做一盘烤鸭和烤土豆的时间还短。

——乔治·伽莫夫（Geamow）

1965年春天，新泽西州霍姆德尔

在一年的大部分时间里，阿诺·彭齐亚斯（ArnoPenzias）和罗伯特·威尔逊（RobertWilson）都饱受着研究计划的拖延和受挫的折磨，一种静态射电干扰顽固的静噪搞得他们连一点点天文学工作也做不成。

但现在，当他们穿上工装连衣裤和靴子，拿着大扫帚爬进20英尺（约6米）的喇叭天线张开的嘴里时，他们觉得噩梦很快就会结束了。

该喇叭天线是一个巨大的金属漏斗状设备，有火车的车厢那么大，坐落于新泽西州霍姆德尔附近的克劳福德山上一个长满树木的土丘上。

该套设备建于1959年，隶属美国电话行业巨头美国电话电报公司（AmeriTelephoelegraphp;T），由贝尔实验室（BellLabs）管理。

它是用来测试利用一系列围绕地球的通信卫星发送电话和电视信号的可行性的。

建设这种通信卫星的理念是由英国科幻作家亚瑟·查理斯·克拉克（ArthurC.Clarke）提出的。

[101]他在刊登于1945年10月的《无线电世界》（WirelessWorld）杂志上的一篇文章中指出：物体离地球越远，受到地球引力的束缚就越弱，因此轨道运行速度就越慢。

在离地球中心35787千米的距离处，物体的轨道速度会慢到绕地球一周需要24个小时。

从地面上看这样的卫星，它就像是悬挂在天空中没有动过一样。

克拉克设想在地球同步轨道（geosynousorbit）上等距离地布置3颗通信卫星。

环球通信，比如从英国向澳大利亚发送电话通话信号时，英国的发射机就可以向最近的卫星发送无线电信号，然后再由这颗卫星转发给下一颗卫星，下一颗卫星再转发给澳大利亚的接收器。

在1945年，环绕地球的通信卫星只存在于疯狂的科幻小说中。

但是对在皇家空军担任雷达技术员的克拉克来说，德国纳粹用V2导弹（德国在1942年研制的第一种弹道导弹，依靠自身动力装置推进）轰炸伦敦的事件让他印象深刻，那时他就已经意识到，既然这种导弹可以发射到如此遥远的城市，那它也可以很容易被射到很高的天空中去。

有这种想法的不止克拉克一个人。

1947年，美国人缴获了德国纳粹一枚V2火箭，并将之从新墨西哥州的白沙试验场（theWhiteSandsMissileRange）射向天空。

火箭冲出了大气层，从太空拍下了地球的第一张照片。

1957年10月4日，当苏联人发射第一颗人造卫星时，克拉克相信科幻小说中的情节很快就会成为科学现实。

斯普特尼克1号（Sputnik1）是一个直径58厘米的金属球状体，在环绕地球运行的过程中不停地发出嘟嘟声。

这吓坏了美国人，他们担心苏联人会用这种方式向纽约之类的城市投掷氢弹。

人造卫星的出现标志着太空时代的到来，并开启了世界上两个超级大国之间的太空竞赛。

AT&T公司和其他许多公司都立刻意识到，他们要进军卫星商务领域，而且要快。

用卫星通信传递信号的最佳方式是利用微波，即波长在几厘米到几十厘米范围内的短波长无线电波。

问题是，人、树、建筑物、天空等所有的一切都会发射微波。

因此，AT&T公司的工程师面临的挑战是，如何在四面八方都发出强烈干扰信号的情况下接收到天空中卫星传来的微弱的微波信号。