सीएमबी खोज और ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम

एक अप्रत्याशित माइक्रोवेव सिग्नल का 1965 में आकस्मिक पता लगना, और बाद में इसका लगभग पूर्ण ब्लैकबॉडी के रूप में मापन, गर्म बिग बैंग की निर्णायक पुष्टि प्रदान करता है।

Definition

सीएमबी ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि का तापीय विकिरण स्पेक्ट्रम है, जिसे लगभग 2.725 केल्विन पर एक पिंड के प्लैंक ब्लैकबॉडी नियम का असाधारण सटीकता के साथ पालन करने के लिए मापा गया है, जिसमें कोई महत्वपूर्ण विचलन नहीं है।

Scope

यह विषय पेंजियास और विल्सन द्वारा ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि की आकस्मिक खोज, डिके और उनके सहयोगियों द्वारा एक साथ सैद्धांतिक व्याख्या, COBE FIRAS उपकरण द्वारा स्थापित इसके स्पेक्ट्रम का लगभग आदर्श ब्लैकबॉडी रूप, और जिस तरह से यह तापीय स्पेक्ट्रम एक गर्म, घने प्रारंभिक ब्रह्मांड में विकिरण की उत्पत्ति की पुष्टि करता है, को शामिल करता है।

Core questions

• ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि की खोज कैसे हुई?
• इसका ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम गर्म बिग बैंग के लिए इतना मजबूत प्रमाण क्यों है?
• स्पेक्ट्रम को कितनी सटीकता से मापा गया है?

Key concepts

• ब्लैकबॉडी विकिरण
• प्लैंक स्पेक्ट्रम
• एंटीना तापमान
• अवशेष विकिरण
• COBE FIRAS
• विकिरण तापमान

Key theories

गर्म बिग बैंग भविष्यवाणी

एक गर्म, घने प्रारंभिक ब्रह्मांड को ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम के साथ तापीय अवशेष विकिरण छोड़ना चाहिए, एक भविष्यवाणी जिसकी पृष्ठभूमि की खोज और वर्णक्रमीय माप ने पुष्टि की।

ब्लैकबॉडी पुष्टि

सटीक वर्णक्रमीय माप दर्शाते हैं कि पृष्ठभूमि एक आदर्श ब्लैकबॉडी के प्लैंक नियम का एक प्रतिशत के अंश तक पालन करती है, जो वैकल्पिक उत्पत्तियों को खारिज करती है और विकिरण तापमान को निर्धारित करती है।

Mechanisms

गर्म प्रारंभिक ब्रह्मांड में, लगातार अंतःक्रियाओं ने विकिरण को पदार्थ के साथ तापीय संतुलन में रखा, जिससे एक ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम उत्पन्न हुआ; विकिरण के अलग होने के बाद, ब्रह्मांडीय विस्तार ने प्रत्येक तरंग दैर्ध्य को समान रूप से लाल-शिफ्ट किया, ब्लैकबॉडी रूप को बनाए रखते हुए इसके तापमान को कम किया।

Clinical relevance

ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम गर्म बिग बैंग मॉडल की सबसे कठोर पुष्टियों में से एक है: इसका लगभग पूर्ण तापीय रूप एक गर्म प्रारंभिक ब्रह्मांड में संतुलन के अलावा किसी भी खगोलभौतिकीय प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न करना अत्यंत कठिन है, जो पूरे ब्रह्मांडीय ढांचे को आधार प्रदान करता है।

History

गामोव, अल्फर और हरमन द्वारा 1940 के दशक के अंत में अवशेष विकिरण की भविष्यवाणी करने के बाद, पेंजियास और विल्सन ने 1964-1965 में लगातार अतिरिक्त शोर का पता लगाया जिसे डिके के समूह ने ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि के रूप में पहचाना; COBE FIRAS उपकरण ने बाद में इसके स्पेक्ट्रम को लगभग पूर्ण ब्लैकबॉडी के रूप में मापा, जिसके लिए उन्हें क्रमशः 1978 और 2006 के नोबेल पुरस्कार मिले।

Debates

वर्णक्रमीय विकृतियाँ

हालांकि स्पेक्ट्रम एक उत्कृष्ट ब्लैकबॉडी है, सिद्धांत प्रारंभिक ऊर्जा इंजेक्शन से सूक्ष्म विकृतियों की भविष्यवाणी करता है; क्या अगली पीढ़ी के प्रयोग उन्हें पता लगा सकते हैं, यह प्रारंभिक-ब्रह्मांड भौतिकी के लिए निहितार्थों के साथ एक सक्रिय प्रश्न है।

Key figures

• Arno Penzias
• Robert Wilson
• Robert Dicke
• John Mather
• George Gamow

Seminal works

• penzias1965
• dicke1965

Frequently asked questions

क्या ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि की खोज वास्तव में दुर्घटना से हुई थी?

हाँ: पेंजियास और विल्सन एक रेडियो एंटीना को कैलिब्रेट कर रहे थे और उन्हें लगातार शोर मिला जिसे वे खत्म नहीं कर सके; डिके के समूह से परामर्श करने के बाद ही उन्हें एहसास हुआ कि यह गर्म बिग बैंग का अनुमानित अवशेष विकिरण था।

ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

एक ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम विकिरण का अद्वितीय हस्ताक्षर है जो कभी तापीय संतुलन में था; पूरे आकाश में एक ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रम उत्पन्न करना एक गर्म, घने प्रारंभिक चरण के बिना अनिवार्य रूप से असंभव है, इसलिए यह माप प्रतिद्वंद्वी मॉडलों पर बिग बैंग का दृढ़ता से समर्थन करता है।