物理:海市蜃楼是宇宙背景辐射吗?
宇宙背景辐射(特别是宇宙微波背景辐射,CMB)与海市蜃楼是两种完全不同的现象,它们的物理机制、来源和科学意义截然不同。以下是详细的解释:
1. 宇宙微波背景辐射(CMB)的本质
- 起源:CMB是大爆炸理论的关键证据之一。它形成于宇宙诞生后约38万年(即“最后散射时期”),当时宇宙冷却到足够低的温度(约3000K),电子和质子结合成中性原子,光子得以自由传播。这些光子随着宇宙膨胀被“拉长”到微波波段(波长约1毫米),形成了均匀的背景辐射。
- 观测证据:
- 1965年由彭齐亚斯和威尔逊偶然发现,后经卫星(如COBE、WMAP、普朗克)精确测量,确认其几乎完美的黑体辐射谱和各向异性(微小温度涨落)。
- CMB的温度约为2.7K(接近绝对零度),是宇宙早期状态的“化石记录”,为研究宇宙年龄、组成(暗物质、暗能量)提供了关键数据。
- 科学意义:CMB并非“幻象”,而是通过科学仪器反复验证的真实物理现象,支持了宇宙大爆炸模型和后续的演化理论。
2. 海市蜃楼的本质
- 形成机制:海市蜃楼是光的折射现象,由大气中不同高度的温度梯