聆听130多亿年前宇宙大爆炸的“余音”,每个人都可以做到!
在我们普遍的印象中,太空中没有人能听到你的尖叫,因为太空里基本上是真空的,但果真如此吗?
说在太空里听不到任何人的尖叫这种想法比较狭隘,因为地球上很多声音我们也听不到,要么音调太高,要么音调太低,还有,太空并不是完全空洞的。最后,太空的定义究竟是什么?如果你是在火星表面的宇航员,那也应该是在太空里。
火星上的大气层会让你的声音听起来比较低沉,当然如果真有人去了火星,我们是不能通过大气层听到他们声音的,而是需要借助无线电波,很多重要的声音也都是这样传播的!
我们一提到声音,就想着是通过空气传过来的,就像说话的时候那样,但实际上我们听到的声音很多都是用电磁信号来传送的,例如电视的声音就是电视信号转化而来的。
宇宙中的声音永远不会穿过虚空直接抵达我们这里,所以无线电,光或者其他电磁波是必不可少的载体,通过它们我们可以听到宇宙中各式各样的声音。
宇宙其实很嘈杂,它有很多的杂音,我们能够通过射电望远镜之类的工具去太探测它们,这些异域声音组成了一个不可思议的超级播放列表,其中就有跨越130亿光年而来的,宇宙初生时的初啼,我们称之为“大爆炸余音”!
年幼的宇宙居然发出了一个声音,科学家们之所以知道,是因为可以看到当时就存在的发光气体,那些气体散发的光就是所谓的宇宙微波背景辐射,即CMBR,它是一种微弱的微波,散布在太空的每个角落!
科学家们在20世纪60年代中期发现这种辐射时大爆炸的余音,著名的普朗克CMBR卫星图反映了处于诞生初期只有38万岁时的宇宙!
当我们观察CMBR图时,看到的其实是早期宇宙的声纹,因为那些颜色的微弱变化反映了温度的变化,温度的变化又反映了密度和压力的变化,而压力波就是声波,因此我们看到的是宇宙早期时压力的细微变化。
为了了解大爆炸余音,我们得先了解早期宇宙是怎样产生压力变化从而形成声波的。宇宙的原始声音更特别的地方在于有一些音调一直都在,而且一直比较突出。
计算机声音分析仪将强音在彩色图上以不同的颜色表示,虽然早期宇宙也有嘶嘶声,但它不同于纯粹的白噪音,白噪音在分析以上毫无规律可言,而余音却带有那么一点乐音的成分。
管风琴的音管都是由木头和金属制成,而组成早期宇宙音管的材料是暗物质,只有通过引力才能感知它的存在的神秘物质。当时声波的动力源泉来自引力,比如说如果某一个区域暗物质密度比较高,就会产生引力,周围的气体就会被吸进去,同时会产生压缩现象,这种压缩就像弹簧把气体往外推,结果过渡膨胀之后又往回缩,气体就是这样缩进去然后膨胀出来,所以就产生了压力波,也就是声波!
宇宙背景辐射虽然很重要,但它只是一个静止图像,所以对应的声音只是一片杂乱无章的噪音(比如早期黑白电视没有频道时出现的雪花状图像还有声音,就是宇宙背景辐射也就是大爆炸余音的影响造成的),而且很难被我们检测到,宇宙的声音太低沉了,我们听不到!