探测器列传:85.COBE卫星

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主播:吴京平 评书风格的科学讲座,以有趣有料的方式讲述科学。
吴京平:通俗医学史
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人类正处在有史以来最好的时代——健康和长寿成为了一种常态。 毋庸置疑,现代医学居功至伟。 当我们对先进的医学技术习以为常的时候,鲜少有人知道,现代医学的发展与科学的进步一样,充满了曲折和艰辛。 在这场人类对抗自身命运的伟大博弈中,吴京平老师将用通俗而诙谐的评书语言,为你讲述医学发展的前世今生,带你理解疾病和健康,看懂现代医学的全貌。
量子力学外传
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讲述量子力学的发展简史。带你领略微观世界的奇妙。
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# 宇宙微波背景探测卫星

# 黑体辐射谱各项异性

# 宇宙起源验证理论

# 宇宙暴胀产生引力波

# 高精度微波背景探测

# 星际辐射信号干扰

# 宇宙学领域奖项

COBE卫星项目起源于1974年NASA小型卫星提案征集,年轻学者约翰·马瑟提交探测构想后,因工程细节不足被项目负责人罗曼否决,经团队完善、三支竞争团队合并后,受挑战者号事故影响,最终于1989年发射入轨。
COBE卫星核心任务是验证大爆炸理论,一是精确测量宇宙微波背景辐射,确认其是否符合完美黑体辐射谱特征;二是寻找宇宙微波背景辐射的各项异性,即微小温度起伏,解释星系等天体的起源。COBE卫星搭载三台探测仪器,通过液氦制冷、遮阳屏蔽、扣除银河干扰等方式完成观测,1992年公布成果:测量得到的宇宙微波背景辐射与标准黑体辐射曲线高度重合,同时成功捕获了十万分之一K量级的温度起伏,为大爆炸理论提供了关键证据,项目核心成员也因此获得2006年诺贝尔物理学奖。
在COBE卫星之后,威尔金森各项异性探测器、普朗克卫星相继开展更精确的宇宙微波背景探测,普朗克卫星作为第三代探测卫星,通过更高分辨率、更低工作温度、拉格朗日点轨道、更精准的银河干扰扣除技术,大幅提升了观测精度,精确测定了宇宙年龄、宇宙各组分占比等关键宇宙学参数。
学界一直围绕原初引力波,在宇宙微波背景辐射中寻找其留下的特殊偏振信号。此前南极BICEP研究组曾宣称发现原初引力波信号,后经比对普朗克卫星的尘埃观测数据,证实该信号实际来自银河系尘埃偏振干扰,是一起观测乌龙,由此可见银河系干扰对宇宙微波背景观测的影响不容忽视。

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一看见星空,我就开始做梦。 ——文森特·凡·高(1888年) 没有什么东西是永恒的。我们能存在于这个宇宙中,并且思考有关宇宙的奥秘,这实际上是一种应该珍视的幸运。 人类已经走过了一段相当卓越的天文学之旅。一开始,我们以为自己就是万物的中心,太阳和恒星都屈从于我们的意志。后来,我们用逻辑和推理认识到了真实的情境:我们的地球,只是在巨大宇宙中的一个小小角落里的一个小小的星系中,围绕着一颗小小的恒星运转的小小的行星。这个宇宙是一个无限广阔的世界,我们想象中的每一个场景都可能在宇宙中的某个角落真实地存在着。 这样的发现绝对值得褒奖,但是总有一些人会问,为什么我们要探索太空呢?我想说,因为探索未知这一行为深深地刻在我们的基因中。人类的好奇心把我们带出了非洲,走向了全世界。我们站在了珠穆朗玛峰的山巅之上,也曾前往马里亚纳海沟一探究竟;我们目睹了月球上的“地出”和火星上的日落,还观察了可观测宇宙的边界。我们的内心深处总是有一个声音告诉我们,要探明所有的未知,要不断地探索知识的边界。 未来,我们将很有可能见证人类第一次前往火星,这将是我们第一次踏上另一颗行星。今天的小学生在未来可能成为火星的居民,为人类探索太阳系开辟出新的道路。在未来的几十年里,我们的望远镜也很有可能会发现宇宙中其他文明的踪迹。 对于那些认为单凭好奇心不足以让我们如此卖力地探索宇宙的人而言,一个更实际的问题就在他们面前。当我们只能生活在地球这一个行星上的时候,相当于我们把所有的鸡蛋都放在同一个篮子里。人类在未来可能会遭遇小行星的撞击、大规模的瘟疫,甚至核战争,面对种种类似威胁,冒着艰险向太空进发才是我们幸存的最好机会。 别忘了,我们本就是星星的孩子,我们来自太空。我们骨骼中的钙元素和血液中的铁元素是在濒临死亡的恒星核心处产生,并且通过超新星爆发散播到宇宙中的各个地方的。向太空进发其实只是一趟回家的旅途。而我们在天文学和太空探索中付出的努力,正一步一步地实现着在太空中永久生存下去的梦想。 因此,在宇宙大撕裂发生之前,在宇宙这个舞台落下帷幕之前,我们都会一直怀着敬畏和好奇仰望星空,探索星空。
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