那么接下来介绍第二个章节，关于超级微波炉，也就是宇宙微波背景辐射。
宇宙微波背景辐射，应该说是这个宇宙里头最古老的辐射。
它的产生于大爆炸之后，差不多50万年，然后呢直到呢，今天的宇宙呢是130亿年，
就可以知道这个为什么说它是宇宙里头最古老的这个辐射。
那么我们如果看电视的话，会看到一些雪花，那么这一部分的 雪花呢，其实就是由宇宙微波背景来产生的。
那么宇宙微波背景呢，应该说它的发现是非常具有传奇色彩的。
那么当时，贝尔实验室呢有两位工程师哦， 那么这两位工程师当时，他们呢是想做一个
这样一个喇叭天线，来提高卫星的通信哦。
那么他们发现呢， 不管把它这个望、 望远镜指向天空的哪个区域，
都有一个噪声，那么这个噪声呢对应的这个温度呢差不多是3k哦。
那么他们做了很多的这个调试哦， 来看这个噪声是怎么造成的，甚至把这个望远镜
里头的这些扭缝啊，扭涡啊都给清除掉了，最后发现他们 还是能观察到这个噪声。
并且这个噪声呢不随时间变化，呃，不随我日落啊还是日出啊 春夏秋冬啊都不发生变化。
那么那个时候呢， 在离这个望远镜60公里的地方呢，就是美国鼎鼎大名的普林斯顿大学，
当时他们有几位理论的这个天体物理学家， 他们预测宇宙大爆炸之后会遗留下这个电磁辐射。
那么他们当时也想做一个望远镜来测这个 所谓的宇宙遗留的电磁辐射。
那么这两位工程师，他们有个朋友在MIT哦， 那么他当时正在审考一篇文章，
呃这是一篇理论的文章，讨论的就是大爆炸之后呢可能会产生遗留电磁辐射。
那么后来他们知道了这个理论研究，他们意识到他们这个工作呢
会有多重要，所以后来他们跟普林斯顿的这个理论天体物理学家就 发了两篇文章。
首先他们发了一篇非常非常短的文章，说介绍他们的发现， 那么普林斯顿呢理论物理学家呢，就发了一篇很长的文章解释了这个辐射的起源。
那么后来因此呢，他们就凭着这一篇非常短的文章获得诺贝尔物理学奖。
那么为什么微波背景辐射这么重要？ 因为它是验证宇宙大爆炸理论的一个里程碑式的发现。
那首先简单地描述一下宇宙微波背景是怎么产生的。
那么宇宙大爆炸之后，最初阶段它的温度非常非常高， 那么那个时候呢，物质跟反物质呢就相互湮灭
呃形成光子，那这些光子呢跟离子耦合在一起，形成等离子体。
那么随着我宇宙膨胀，我的温度就降低， 那么这时候呢原子核跟我的电子呢结合就形成中性的原子，
那这时候呢，光子就脱离原子，开始在宇宙空间里头自由地传播。
那么这就是微波背景辐射。
那么这些 光子随着宇宙不断膨胀而进一步冷却， 而到了今天呢，它的温度呢就差不多是3k哦。
它的这个极大值呢，是位于微波波段。
呃这就是宇宙微波背景的产生的一些基本的原理。
那这是微波背景辐射它的能谱，大家可以看到，它是一个非常完美的黑体谱。
那么微波背景能告诉我们什么？那么微波背景 它对于标准宇宙模型的建立是至关重要的。
标准宇宙模型，它包括了这样几点，那么这里呢，我简单地主要介绍两点。
第一个呢，就是前面提到过的，我的空间是平坦的。
第二个是关于我整个宇宙它里头物质成分。
那么标准宇宙模型指出，我这个宇宙里头最主要的物质成分呢，不是重子物质。
什么是重子物质？重子物质就是我们日常生活里头所见的这些物质。
或简单地说，元素周期标准呢，所有的元素呢都属于重子物质。
那么宇宙微波背景辐射指出 这些重子物质，它只占整个宇宙物质成分的4%哦。
更多的是暗物质和暗能量。
暗物质占了23%，暗能量呢占了73%。
那么微波背景，通过研究微波背景， 我们可以呢推导出我们空间是怎样子的，物质成分是怎样子的。
那么怎么推导？ 呃用的这个基本的这个方法或者说
呃，依据的这个观测呢，就是我微波背景它的能谱。
简单地说，就是在不同的空间尺度上面，我的这个微波背景的多少能量。
那这幅图呢就显示的就它的能谱。
横坐标呢对应的是它的空间尺度， 那么这里呢，其实是空间尺度的倒数。
所以左边呢是 代表的是大的空间尺度上面，我的这个微波背景能量多少。
右边呢代表的是我小尺度上面，我的微波背景能量多少。
那么通过研究这个能谱，它就可以限制标准宇宙模型里头的这些
物理特性。
首先简单介绍一下，它怎么限制宇宙的几何的， 或者说怎么发现我们的空间是平坦的。
那么在微波背景上面，它有一个很大的特征，大家可以看到，就是这些斑点。
就这些斑点。
那么这些斑点的大小呢，它是固定的。
因为它就是声波 声波的速度乘以我宇宙的年龄。
那么声波的速度呢，差不多就是光速除以√3。
宇宙年龄呢，就是我微波背景形成的那个时刻。
就大爆炸之后差不多50万年的时刻。
那么这个它大小，物理大小是固定的。
那么有了物理大小之后，我还可以通过一些其他方法来测量我今天 到微波背景形成的那个时刻的距离。
那么有了这个距离之后， 还有一个呢就是我可以直接从这幅图上把这些大小 给测出来。
那么这个大小呢是我观测的大小，而不是物理尺度大小。
那么这个时候呢，就可以通过比较我观测到的物理尺度的大小，就是Ɵ
跟我这个物理，真正的物理尺度大小，R除以我的距离D进行比较，
那么简单地说，如果Ɵ=R/D呢，我的空间就是平坦的。
而如果大于呢，就是闭合的宇宙。
小于呢，就是一个开放的宇宙。
所以呢，通过这个计算呢，发现呢空间里头是平坦的。
那在能谱上呢，简单地说，就是看我这个第一个峰值 它所在的位置。
那么它的峰值所在的位置呢 就对应了我前面的这个Ɵ跟R跟D的关系哦，
所以通过确定这个位置我就可以 计算出我Ɵ跟我R跟D的关系怎样子的，
从而推导出我宇宙的空间是平坦的，还是闭合的，还是开放的。
那这里呢，也有一个简单的动画，大家来看一下
就是这个怎么通过微波背景来测量我的这个 宇宙的几何是怎样子的。
那这是呢，一个外星，称之为WMAP。
那这些呢就是斑点。
呃这些斑点呢它物理的这个大小是固定的。
然后通过测量，然后看到这是呢，是我宇宙
平坦的，这个呢是闭合的，这个呢是开放的。
大家可以看到，尽管我的这个宇宙
里头这些斑点它的这个物理值都是一样的，但是如果它是闭合是开放，我观测到的这个大小呢- 是不一样的。
那么这就是微波背景可以限制我宇宙的几何是怎样子的。
同样地，它还可以限制我的里头的物质成分是怎样子的。
特别是重子物质和暗物质。
原因是因为 重子物质、 暗物质和光子，它这些相对的密度呢，
如果不一样的话，它会引起能谱上面这些峰值的能量会不一样，或者说位置会不一样。
呃简单地说，如果我的重子物质比较多，
那么我暗物质在吸引重子物质以及跟重子物质搅合在一起的那个光子的时候呢，
它就比较强。
那这些呢，光子就会向着我的暗物质 所主导的这个引力势呢走，就掉到这个引力势里头。
那么这个时候呢， 这些奇数，就是第一个峰值，第三个峰值，
它的相对的这个比值呢，跟我偶数个 相对的比值的峰值，就第二个、 第四个、 第六个，这相对比值呢就会不一样。
所以我通过比较我这奇数个跟偶数个峰值的相对比值呢，就可以测量出
我这个光子跟暗物质的相对密度。
另外，如果我的光子和原子的这个相对密度不一样，
比如说，我原子比较多光子比较少，那么知道这个光子是在原子里头传播的， 当我原子比较少的时候呢，它的传播速度就会发生改变。
那发生改变的时候就会影响这些斑点大小。
那么在能谱上呢就会影响这些峰值的这些位置哦。
所以通过测量这些峰值的位置呢，可以定出我光子跟原子的相对密度。
那么光子的密度是知道的，就是刚才前面提到过这个微波背景它这个能谱，
就是它的黑体谱，通过积分黑体谱我就可以得到光子的这个能量。
那么有了光子能量呢，我就可以推算出这个原子的能量，因为我从这里呢我知道了光子和原子- 的相对密度。
那么通过测量奇数跟偶数峰值的相对比值呢，我就知道 光子跟暗物质的相对密度。
而光子的能量知道之后，我暗物质能量呢也可以算出来。
那这就是微波背景 怎么限制我这个宇宙里头的物质成分是怎样子的。
［音乐］
施勇教授
谢懿副教授
陈鹏飞教授
李向东教授
周济林教授
