尋訪宇宙“嬰兒時期”

袁　玥

憑借在宇宙微波背景輻射研究領域取得的杰出成果，美國科學家約翰·馬瑟和喬治·斯穆特獲得了2006年度的諾貝爾物理學獎。

瑞典皇家科學院常任秘書貢諾·厄奎斯特說：“今年的諾貝爾物理學獎將我們帶回了宇宙形成的嬰兒時代。”約翰·馬瑟和喬治·斯穆特借助美國1989年發射的科勃衛星做出的發現，為有關宇宙起源的大爆炸理論提供了支持，有助于研究早期宇宙，幫助人們更多地了解恒星和星系的起源。

目前學界普遍接受的宇宙起源理論認為，約137億年前，發生了一次大爆炸，大爆炸之后的宇宙溫度高得驚人，那時的宇宙可以比作一個炙熱的發出輻射的物體。如果宇宙真的起源于100多億年前一種高度濃縮、高溫的狀態，宇宙中應該殘留一種微弱的輻射，兩位物理學家找到了這種輻射，也將大爆炸從一種單純的理論變成了一個宇宙起源模型。

大爆炸之后大約30萬年，宇宙溫度降到足夠低，電子和光子等可以結合而形成原子等物質。宇宙也由此走出晦暗的迷霧狀態而變得透明，使光可以穿透。宇宙微波背景輻射正是在此期間產生。這種微波背景輻射被認為是大爆炸的“余燼”，現在仍均勻地分布于整個宇宙空間。隨后宇宙不斷擴張，宇宙背景輻射的溫度也逐漸降低，預計目前相當于絕對溫度2.7度(零下270.46攝氏度)的黑體發出的微波輻射。馬瑟對COBE衛星測量的結果進行分析計算后發現，宇宙微波背景輻射與絕對溫度2.7度黑體輻射非常吻合。斯穆特證明微波背景輻射在天空中穿越時在不同方向上溫度有著極其微小的差異，也就是說存在所謂的各向異性，反映出最初的星云后來有著或大或小的密集程度，更加密集的星云具有引力，吸引周圍的氣體，形成星系，密集程度低的就比較空曠。他們的研究不僅能說明星系的起源，還能證明宇宙早期發生過暴脹，即突然、劇烈的擴張。

這些發現對大爆炸理論具有至關重要的意義。

“能力出眾的人通常脾氣都不小，但約翰是個例外，”曾經在COBE項目中擔任副首席科學家的華裔科學家鄭世康這樣評價今年60歲的馬瑟，“他很紳士，待人處事既溫文有禮，又態度堅定，既融通又公正。和他共事這么多年來，我從沒見他發過一次脾氣。”

今年61歲的斯穆特從小就對科幻小說非常著迷。他告訴媒體：“諾貝爾領獎典禮將在12月10日舉行，可我本來準備那時候給學生進行期末考試的，現在只好調整一下了。得獎給我帶來的好處，我想大概就是學生們以后會對我更加上心一些。”

（方齊然摘自《南方周末》）