| 按照宇宙大爆炸学说推断，过去大约40亿年前，随着宇宙不断膨胀，它的背景辐射温度也逐渐降低，目前相当于绝对零度以上2.7度（－270.46℃）黑体发出的微波辐射。所谓黑体是指能全部吸收外来电磁辐射而毫无反射和透射的理想物体。德国人维恩1893年便提出了黑体辐射定律：黑体发出的辐射，虽然分布在很宽的波长范围内，但有一个中间放长的辐射达到最大；这个最大波长与黑体的热力学温度成反比。这个发现获得1911年奖。
马瑟和斯穆特深信不疑：所谓“黑体辐射”的性状，有助于了解宇宙的形成过程以及星系和恒星的起源。宇宙起源和命运的线索隐藏在它早期产生的微波背景辐射中。测量宇宙中的微波背景辐射，可以回望宇宙婴儿时代的场景，从而了解宇宙中恒星和星系的形成过程。通过这项研究将可以破解宇宙大爆炸的神话。
马瑟和斯穆特的研究对象，是宇宙最初形成大约38万年后的早期状态，当时的微波背景辐射以黑体形式存在，温度为3000℃。为了完成这个天体物理学领域的创新构思，马瑟1974年提议美国宇航局启动宇宙背景探索者（COBE）研究项目。在提议获得美国宇航局的批准后，马瑟更是自始至终领导和协调这个项目的进行。美国宇航局最初打算用航天飞机将COBE卫星送上太空。但1986年“挑战者”号失事后，美国航天飞机停飞数年，COBE卫星的未来陷入困境。马瑟和斯穆特以高超的谈判技巧，为项目组专门争取到一枚火箭，最终于1989年11月将COBE卫星送入太空，从而促成了一项新的诺贝尔物理奖诞生。
在这项COBE天体物理学卫星实验中，马瑟作为卫星远红外线绝对分光光度计首席调查员，将宇宙微波背景辐射光谱分析的精确程度提高到前所未有的水平，斯穆特则主要负责测量微波背景辐射的温度波动。
马瑟和斯穆特根据1989年发射的COBE卫星测量结果进行分析计算后发现：宇宙微波背景辐射与绝对温度2.7度黑体辐射非常吻合；微波背景辐射在不同方向上温度有着极其微小的差异，也就是说存在所谓的各向异性。这种微小差异提示了宇宙中物质如何积聚成恒星和星系。如果没有这样一种机制，那么今天的宇宙很可能完全不是现在这个样子，其中的物质也许像淤泥一样均匀分布。这就修正并完善了现行模型所述宇宙特征是宇宙各向同性、宇宙物质均匀分布和朝四面八方膨胀。
宇宙起源和命运的线索隐藏在它早期产生的微波背景辐射中。马瑟和斯穆特实现了对微波背景辐射的精确测量，标志着宇宙进入了“精确研究”的时代，从而确认了宇宙大爆炸不是神话，而是真实可测。著名科学家霍金赞言：COBE项目的研究成果堪称20世纪最重要科学成就。在COBE项目的基础上，耗资1.45亿美元的美国“威尔金森微波各向异性探测器”于2001年进入太空，对宇宙微波背景进行了更精确的观测。而欧州“普朗克”卫星不久也将发射升空，将使宇宙起源研究达到更精的高度。人类彻底揭开宇宙大爆炸之谜的时代已为期不远了。 上一页 [1] [2] [3] |
