manbet手机版乔治·f·斯穆特

manbet手机版传记

manbet手机版获得诺贝尔奖是一件改变人生的大事。manbet手机版这是一个转折点。manbet手机版除了许多人问你是如何走到这一步之外,获胜者还被要求撰写自己的传记。manbet手机版所有这一切,以及与诺贝尔奖相关的事件,都促使我们每个人回顾自己的一生,狗万世界杯以及对他产生的影响。

manbet手机版有许多关键的人、事件和情况对我的发展有重大影响。manbet手机版然而,很明显,到目前为止,家庭的影响最大。

manbet手机版我的祖父和我的叔叔、表弟都是法官。manbet手机版其中一位祖父塔尔·克劳福德(Tal Crawford)在纽伦堡战争罪审判期间担任首席大法官。manbet手机版虽然我只知道他是一个孩子,但他的慈爱和细致的讨论直接影响了我,也通过我的母亲塔丽西亚。manbet手机版我父亲上大学时甚至打算主修法律,但第二次世界大战和对工程和科学的兴趣转移了他的注意力。

manbet手机版另一个关键人物是我在麻省理工学院的博士论文导师,大卫·亨利·弗里施教授。manbet手机版最近,我与他的儿子——芝加哥大学物理学教授亨利·弗里施(Henry Frisch)会面,回忆起弗里施教授不时讲述他是如何从13代拉比的后裔继承到现在的两代物理学家的。manbet手机版(亨利确信下一代会更快地改变这一趋势。)manbet手机版我的家族有从事法律的传统,特别是当法官。manbet手机版我们认为这三种职业都有一些共同的特征:特别是,能够推理、记忆和倾听他人(可能对物理学家来说不太明显,但在合作中仍然如此)。

manbet手机版我记忆中的第一个关键事件,是在我作为一个好奇的科学家的成长过程中,开始于拜访我的表兄妹,当时我们晚上开车穿越阿拉巴马州。manbet手机版在当时,这对我来说是一段很长的距离。manbet手机版和表兄弟姐妹的拜访让我兴奋不已,我一直醒着,看着窗外,而不是打盹。manbet手机版我注意到月亮一英里又一英里地跟在我们后面,像我的狗一样,但速度更快,坚持更久。manbet手机版我问我的父母:“月亮怎么知道要跟着我们?”manbet手机版他们告诉我月亮跟随着所有的车,而不仅仅是我们的车。manbet手机版我很好奇,想知道月亮是如何做到这一点的。manbet手机版它比狗优越得多吗?manbet手机版父母耐心地解释说,月亮又大又远,所以我们开了好几英里车,角度没有明显变化。manbet手机版他们给出了我们沿途可以看到的远近物体的例子,所以我可以自己意识到这一点。 I was impressed by how big and far away the moon must be but even more impressed that one could understand what they saw in the world and that it was so beautifully simple and clear when visualized in the proper way. It was a startling revelation that the world could be understood by simple rational evaluation.

manbet手机版在那之后不久,我又一次看到了教育、学习和理性的重要性。manbet手机版战争结束后,我的父亲(乔治·斯穆特二世)和母亲都恢复了他们的大学教育,我和妹妹莎伦出生后,生活安定下来。manbet手机版他们会从我们的家乡开车去他们的新学校奥本大学(比他们最初的杜兰和苏菲纽科姆的母校近)。manbet手机版那时,我在奥本日托所上学。manbet手机版那个学期,我妈妈有一节生物/动物学的课要上到很晚,所以我有时会和我妈妈一起去上课,坐在她的腿上,读课文,听讲座。manbet手机版很明显,我的父母、教授和学生非常重视教育,他们正在发现和理解我每天玩的户外活动。manbet手机版我喜欢其他学生和教授对我母亲的尊重,因为我是一个好学生,他们容忍我在班上,有时给我解释一些事情。manbet手机版学习的严肃与乐趣相调和,所以这是一个美妙的地方,打开了一个孩子理解世界的全新方式。manbet手机版我仍然花了很多时间在户外探索自然,但现在我试图将其与理性和知识网络联系起来。

manbet手机版年轻的乔治•斯穆特

manbet手机版图1。manbet手机版小乔治·斯穆特与妹妹莎伦和母亲塔丽西亚在被发现的时候。

manbet手机版这种深思熟虑的、有教育意义的生活与万搏manbext官网我们家面临的其他困难截然不同。manbet手机版家里有两个孩子,预算很紧张。manbet手机版我父亲的部分教育费用由退伍军人福利费支付,但我母亲的教育费用必须与其他费用一起单独筹集。manbet手机版我父亲在战后开始做木材生意,以赚取额外收入。manbet手机版生意很成功,只够我们勉强度日。manbet手机版然后,一个问题出现了。manbet手机版在我父亲购买的其中一片树林里,有一台大而高产的蒸馏机正在为该州这片干燥的地区生产非法酒精。manbet手机版一开始砍树,操作蒸馏机的小组就找到了我父亲。manbet手机版他们给他现金,让他不砍树,暴露他们的大规模经营。manbet手机版我父亲冒着个人风险通知了警察,处理此案的法官立即没收了这些树(不再允许锯木厂砍伐)。 He was apparently on the payroll of the illegal distillery operation as some police must have been. This caused an immediate financial crisis for us, as much of the saw mills/lumber company funds were tied up in trees, which were to be cut down and then milled to lumber and sold. Suddenly there was a shortage of trees to mill. Needless to say, our lumber company was soon in bankruptcy. We quickly moved out of our house and in with my grandmother, while my parents struggled to finish their college courses and graduate.

manbet手机版与此同时,我父亲已经从法律界转到了工程界。manbet手机版我后来想知道,这是因为在这个木材案件中,法律的精神和文字之间的反差,还是因为他在工程和数学方面的天赋和兴趣显现出来了。manbet手机版毕业后不久,我父亲在美国地质调查局找到了一份水文(水资源)的工作。manbet手机版我们正在摆脱债务的路上,除了我们的家庭教育,我们没有任何资产。

manbet手机版很快,一个机会出现了,那就是美国地质勘探局在阿拉斯加的一份工作,我父亲在二战期间曾在那里担任战斗机飞行员。manbet手机版他欣然接受了在这一领域工作的机会和它的开拓性努力。manbet手机版我们全家搬到了阿拉斯加,把所有的东西都塞进了一辆自制的拖车里,沿着阿拉斯加-加拿大高速公路一路前行。manbet手机版我们感觉就像早期的定居者乘坐有篷马车向西部进发,开始新的生活和土地。manbet手机版在向北前往马塔努斯卡山谷(在麦金利山的视野内)的长途旅行中,有一些不幸——拖车的失败——还有其他的冒险。manbet手机版我们仍然很穷,没有一台能从安克雷奇为数不多的电视台接收到信号的新式电视机。manbet手机版相反,我把时间花在探索户外,观看夜空和学习上。manbet手机版到现在(1954年),我需要眼镜,因为我在冬天长时间阅读和学习。manbet手机版我的母亲也工作,开始她的职业生涯是一名小学教师。manbet手机版我在阿拉斯加的帕尔默联合学区读2-6年级,在那里我受到了良好的教育。 Many of my classmates were Eskimo and Indian orphans as the state orphanage was near by presumably a big step up from being left on an ice floe. The experience seemed like a great opportunity to meet people from all over the Valley and learn things. We only occasionally had to do the duck and cover drills in case of nuclear or air attack. In this isolated area, we felt fairly safe except for the occasional moose wandering onto the playground. Because the ground froze hard during the winter we could also ice skate at the low end. There I got my first classic lessons in conservation of angular momentum for spinning ice skaters (arms in and out) as well as learning not to stick my tongue on the cold metal figures of the playground equipment.

manbet手机版在这期间,父亲定期为水文和打猎收集资料,向我展示了如何成为一个勇敢的探险家。manbet手机版在阿拉斯加的四年里,我们吃的肉不是买来的,而是通过打猎和捕鱼获得的。manbet手机版我父亲和他的朋友弗兰克·特莱纳会去野外,带回任何应季的动物:驼鹿、山地绵羊和山羊、驯鹿和熊。manbet手机版我们还有一个大菜园。manbet手机版虽然生长季节很短,但白天很长。manbet手机版马塔努斯卡山谷以其巨大的蔬菜而闻名。manbet手机版例如,我们在那里住的一年,一颗40磅(18公斤)的卷心菜在州集市上获奖。manbet手机版在冬天,驼鹿会来到我们现在已经冰冻的菜园里,挖出一些剩下的可吃的东西。

manbet手机版父亲

manbet手机版图2。manbet手机版我父亲是二战时期的海军飞行员。

manbet手机版我父亲还会实地考察,测量河流的性质和流量,经常不得不凿开许多英尺厚的冰才能到达有问题的水。manbet手机版他发明了许多装置和技术,我们都能看到。manbet手机版最终,关于他的效率的消息传开了,他被召集到俄亥俄州哥伦布市的研究站,后来又被调到华盛顿特区的总部。作为这一领域的领导者,父亲走遍世界各地测量河流和其他水源。manbet手机版我们家仍然保存着我父亲去巴西与当地机构合作第一次测量亚马逊河流量的剪报。manbet手机版在那之后不久,他去测量湄公河及其支流这是一种新的、相当危险的东西。manbet手机版他去了很多地方,后来为世界银行工作,负责灌溉项目和水资源相关的问题。manbet手机版他提供的榜样和传递的信息是:去任何地方,做任何必要的事情来获取数据或肉。

manbet手机版我的母亲也是一个伟大的榜样。manbet手机版虽然她说话很温和,但她继续发展她的教师事业。manbet手机版当我们搬到俄亥俄州哥伦布市时,她进入俄亥俄州立大学攻读硕士学位,并获得了教授科学的资格证书。manbet手机版我清楚地记得她如何完成她的教学工作,照顾我和妹妹,还去俄亥俄州立大学上夜校。manbet手机版这是在我父亲旅行的时候。manbet手机版有几个晚上,我和姐姐陪着妈妈在图书馆学习。manbet手机版再说一次,我父母对教育的重视,无论是言行上的,都是显而易见的。manbet手机版在旅行中,父亲找到了一家便宜的二手书店,经过几次拜访,为我买了完整的现代图书馆,里面都是被认为是伟大的书籍。manbet手机版起初,我被鼓励去读这些书,但很快就急切地等待着下一批书的到来。

manbet手机版认真的学生

manbet手机版图3。manbet手机版准备上麻省理工学院的严肃学生。

manbet手机版当我还在上高中的时候,Sputnik出现在了十月的天空中(1957年),整个国家和世界都对科学和太空产生了兴趣。manbet手机版母亲辅导我额外的科学和历史,而父亲则在地下室训练我,强迫我学习我们高中没有的三角函数和微积分入门课程。manbet手机版我还组装了一套水晶收音机,后来又组装了一套晶体管收音机。

manbet手机版在这段时间里,我为了攒上大学的钱而工作——给《哥伦布快讯报》送报纸,割草坪,在Scioto乡村俱乐部当球童(同时学习和阅读)。manbet手机版干了三年之后,我的钱只够支付麻省理工学院第一学期的学费。manbet手机版在麻省理工学院读本科期间,除了父母的资助和学生贷款外,我还做了各种各样的工作来支付我的学费。manbet手机版最难的部分是学习严格的课程和沉重的课程负担,但我想利用良好的教育。manbet手机版很明显,麻省理工学院无疑在向我们推送尽可能多的信息,甚至更多。

manbet手机版四年结束时,我获得了数学和物理双学位,同时也清楚地认识到我真的要成为一名物理学家。manbet手机版我带着对知识的渴望和对许多领域的兴趣进入大学。manbet手机版我考虑过医学预科和其他课程,但最终被数学和物理所吸引。manbet手机版当时,麻省理工学院要求每个入学的新生选修数学、化学、物理和人文学科的课程,还有一门选修课。manbet手机版很快,我就明白了,我很喜欢数学和物理,并尽了最大努力,所以专注于这些领域。manbet手机版四年过去了,我对物理的兴趣超过了数学。manbet手机版虽然我在小学和高中有许多优秀的、有影响力的老师,但当我来到麻省理工学院时,我发现教授们也对知识和理解的前沿研究感到兴奋。manbet手机版他们抱着一种期待和兴奋的态度,期待着第二天会发生什么,他们可以克服什么挑战。

manbet手机版我的同学也是这样,我们学习很努力。manbet手机版然而,我们不得不以麻省理工学院的传统方式来释放压力,这通常是高科技恶作剧和技术大胆的壮举。manbet手机版有些方法很简单,比如在某人宿舍的3d十字架上焊接钢轨,或者在冰箱里装满果冻(你把它放在冰箱的背上,然后在果冻凝固后小心地把它弄正)。manbet手机版有些更精致,比如用蒸汽弹射煮熟的鸡蛋,或者用水球弩。manbet手机版其中一个因技术难度而获得了同行的赞誉。

manbet手机版我们把偶尔的恶作剧延续到了研究生院。manbet手机版我的研究生兼研究同事奥林·法克勒(Orrin Fackler)和我一起轮班工作,在布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)的AGS加速器进行一个实验。manbet手机版我们已经确定,要把一个正的卡翁光束变成中性的卡翁光束,最有效的靶材料是锇。manbet手机版现在它是稀有的,比黄金或铂金更稀有,因此我们认为我们无法得到它,所以我们在考虑其他选择。manbet手机版我们的导师大卫·弗里施教授说:“你的计算看起来是正确的。manbet手机版我会亲自去把战略金属中的锇签出去,你可以用它来做你的实验。”manbet手机版这是对我们的信心和我们愿意为实验做必要的事情的鼓舞人心的表现。manbet手机版弗里希个人被一个价值是他新车两倍的小金属圆筒所吸引。

manbet手机版行善必有报。manbet手机版我们上半天班,晚上7点到早上7点,我们正在准备靶子箱,用来装弗里施周五下课后带到布鲁克海文的新靶子。manbet手机版结果证明,它没有放入精心设计的目标盒,因为它在焊接过程中有点弯曲。manbet手机版Orrin和我讨论了这个问题,并意识到我们将不得不花费整个晚上的时间来锯切和锉切目标盒子的内部部分。manbet手机版到了清晨,我们看到了一堆银色的铝屑和类似于锇的颜色的灰尘。manbet手机版我们知道弗里希教授很快(通常是早上6点半)就会进来看看我们在晚上完成了多少(不多)。manbet手机版我说服了奥林我们应该捉弄弗里施教授。manbet手机版当他热情地走进来和我们打招呼时,我擦了擦额头,因为我已经把目标盒拧好了,并抱怨用锇太难了。manbet手机版我告诉他它怎么不合适,我们怎么整晚都在锯和锉锇。manbet手机版戴夫看起来很担心,但他知道我在开玩笑,所以他看了看一向严肃、更成熟的奥林。奥林补充道:“是的,有很多事要做,但我们很努力地把它刮干净,为你今天准备好。” Dave now looked back with his hand over his heart. I responded, “What is the matter? Is it toxic?” Dave gasped, “No, but it is precious.” Orrin and I then confessed the prank, and after he recovered, Dave had a good laugh about it.

manbet手机版虽然我对物理学的很多领域都感兴趣,但粒子物理学为我提供了做毕业论文的资金和机会。manbet手机版我能够建造设备,获取数据,了解以前没有人知道的东西。manbet手机版很快我就被吸引住了,在接受了许多研究生课程的同时,我选择继续在麻省理工学院做粒子物理实验。manbet手机版与包括弗里施和奥斯本教授在内的研究人员合作;manbet手机版他们组里的其他人;manbet手机版肯德尔和弗里德曼;manbet手机版后来教授manbet手机版山姆Tingmanbet手机版这是一次重要的经历,体现了寻求最佳科学的严谨和态度。

manbet手机版我在1965-1966学年写毕业论文的时候听说了manbet手机版彭齐亚斯manbet手机版而且manbet手机版威尔逊manbet手机版3K大爆炸遗迹辐射的发现。manbet手机版我已经对天体物理学感兴趣了,也对这个发现有所关注,但我忙于学业和研究,所以我把它当作我学到的东西存档了。

manbet手机版几年后的1967年,乔·斯克正在写一篇关于宇宙微波背景辐射的原始波动的论文(这篇论文对我影响很大),史蒂文·温伯格开始在麻省理工学院教授他的课程,这最终成为了这本书manbet手机版引力和宇宙学manbet手机版.manbet手机版这告诉我,这个领域正在发生一些令人兴奋和根本性的事情。manbet手机版然而,当时我刚结婚,正在写论文,而我的妻子玛克辛正在申请英国文学研究生院。manbet手机版我很快就需要一个博士后学者的职位,所以我不能马上行动。manbet手机版1970年,我完成了麻省理工学院的博士学位,然后出去寻找一份新的工作。manbet手机版那时我25岁。manbet手机版我去了很多地方面试,包括伯克利的一些职位,在那里我被1968年诺贝尔物理学奖得主,教授说服manbet手机版路易斯·w·阿尔瓦雷斯manbet手机版选择伯克利,尤其是他的团队,因为他们愿意冒险进入全新的领域。manbet手机版这也是一个能充分利用我新获得的技能和知识的职位。

manbet手机版我来到伯克利(加州大学和劳伦斯伯克利国家实验室)的一个主要原因是我能做的态度,以及对一流科学的重视。manbet手机版伯克利有许多优秀的研究人员,包括许多诺贝尔奖得主。manbet手机版路易斯·阿尔瓦雷斯是其中的一员,他的加入直接吸引了我。manbet手机版然而,除了路易斯·阿尔瓦雷斯,我还认识和接触过很多人,包括manbet手机版埃米利奥·塞格雷manbet手机版,manbet手机版欧文张伯伦manbet手机版,manbet手机版埃德温·麦克米兰manbet手机版,manbet手机版格伦Seaborgmanbet手机版,manbet手机版格拉泽不manbet手机版,manbet手机版梅尔文卡尔文manbet手机版,manbet手机版元李manbet手机版,最近manbet手机版朱棣文(Steven Chu)manbet手机版.manbet手机版还有许多杰出的科学家、工程师和技术人员,使伯克利成为一个有利于杰出研究的优良环境。manbet手机版与这些人的互动提供了许多榜样,同时了解到这些都是真实的人,他们组织并应用自己去做出色的工作。

manbet手机版1970年,我离开麻省理工学院,来到加州大学伯克利分校,与路易斯·阿尔瓦雷斯一起在劳伦斯·伯克利国家实验室进行nasa资助的高空粒子物理实验(HAPPE,读作happy)。manbet手机版HAPPE的目标是探测在比加速器产生的更高能量下的相互作用。manbet手机版不幸的是,HAPPE仪器在太平洋上坠毁,随后批准建造一个新的高能加速器(在现在的费米实验室),这导致了对HAPPE计划的重新评估和新的方向。manbet手机版我们的目标是设计一个实验来寻找大爆炸的证据,这已经成为科学家们最喜欢的宇宙形成的解释。manbet手机版在埃德温·哈勃发现遥远的星系正迅速远离我们之后,比利时牧师、天文学家乔治·Lemaître在20世纪20年代末首次提出了大爆炸理论;manbet手机版因此宇宙在膨胀。manbet手机版它的许多批评者,尤其是弗雷德·霍伊尔,轻蔑地称该理论为“大爆炸”,但1964年贝尔电话实验室的阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊偶然发现了宇宙背景辐射——宇宙形成时的微波残留物之后,这个概念得到了广泛的接受。manbet手机版宇宙背景辐射的存在最初是由乔治·伽莫夫在1948年预测的,最终得到了其他大爆炸理论家的支持。

manbet手机版疯狂的伯克利研究员在实验室工作

manbet手机版图4。manbet手机版伯克利大学的研究员在实验室工作,眼睛睁得太大,戴着强制的安全眼镜。

manbet手机版根据基本的大爆炸理论,140亿年前,我们可观测到的宇宙开始于一个极小但密度极高的区域的快速膨胀,该区域的能量和物质是一体的,从那时起它就一直在膨胀。manbet手机版最初的亚原子粒子和反粒子产生于原始能量,最终它们的子粒子形成质子、中子和电子。manbet手机版仅仅3分钟后,轻核形成了。manbet手机版在最初的38万年里,温度太高,电子无法附着在质子和原子核上形成原子。manbet手机版充满宇宙的辐射不能在不被自由电子散射的情况下自由传播;manbet手机版因此,没有光可以逃脱,宇宙是不透明的。manbet手机版在38万年的黑暗之后,宇宙冷却到足以让电子附着在原子核上,释放出辐射(这个过程被称为解耦),让光变得可见。manbet手机版在解耦时期充满宇宙的辐射以宇宙背景辐射的形式继续(充满宇宙),但它已经从解耦时的约3000开尔文冷却到不到3开尔文。manbet手机版开尔文是一种温标,在0 K或-273.15摄氏度的温度下,分子没有随机的热动能。manbet手机版在解耦之后,原子结合在一起形成分子,这些分子在引力的作用下聚集起来,形成了我们今天所知的宇宙。

manbet手机版劳伦斯伯克利实验室大楼50号屋顶

manbet手机版图5。manbet手机版劳伦斯伯克利实验室大楼50号屋顶。manbet手机版从左到右依次是乔瓦尼·德·阿米西、查尔斯·莱恩韦弗(跪着)、路易斯·泰诺里奥、乔治·斯穆特(弯腰)、约翰·吉布森(后面)和乔恩·艾蒙。manbet手机版他们正在研究一个90吉赫兹的差分微波辐射计。manbet手机版这个辐射计被用在屋顶,白山,和南极来测量宇宙微波背景辐射和大气的辐射。

manbet手机版我们的第一个气球探测器被设计用来观察宇宙射线中是否有一部分是反物质。manbet手机版我们从粒子实验中知道,无论何时,只要能量产生物质,等量的反物质也会形成。manbet手机版简单的外推意味着早期宇宙的物质和反物质的数量基本上相等。manbet手机版所以首要的问题是:反物质在哪里?manbet手机版我们设计了一个气球携带的超导磁谱仪来寻找射入宇宙射线中的反物质,这是我们从太阳系之外获得的唯一物质样本。manbet手机版从1971年开始,我在巴勒斯坦、德克萨斯州和南达科塔州的阿伯丁等偏远地区担任现场队长,参与了几次气球发射,目的是在高空研究天空,远离地面上产生的误导信号和在大气层中产生的信号。manbet手机版我们对反物质的研究没有发现反物质存在的证据,于是问题就变成了:为什么在早期宇宙中,物质会比反物质多十亿分之一?manbet手机版我们的抗碳和抗氧极限达到了万分之一的水平,1973年,这一观察结果被美国物理学会认定为当年世界上12个杰出的物理实验之一。

manbet手机版1973年,我把注意力转回到宇宙背景辐射上,它被认为是大爆炸的遗迹,可以用来表明宇宙是否像一些人提出的那样在旋转,或者只是膨胀而不旋转。manbet手机版它可以测试膨胀是否在各个方向都是一致的,也应该有原始扰动的残留痕迹,这些扰动最终形成了星系团、星系,并最终形成了恒星和行星。manbet手机版我选择测量宇宙背景辐射的部分原因是我知道:我们所了解的一切都是基础。manbet手机版不管我们发现了什么,我们的观测将告诉我们早期宇宙的情况。manbet手机版詹姆斯(P.J.E.)manbet手机版皮布尔斯manbet手机版1971年出版的manbet手机版物理宇宙学manbet手机版帮助说服我的同事们这是一个值得研究的领域。

manbet手机版1976年,在路易斯·阿尔瓦雷斯(Luis Alvarez)的支持和美国宇航局(NASA)的帮助下,我们研制并使用了安装在高空飞行的U-2间谍机上的差分微波辐射计(DMR)来研究宇宙背景辐射。manbet手机版DMR测量到两点之间微波辐射的温度差异小至千分之一度。manbet手机版它由两个旋转的六十度角的测量角组成,角穿过飞机上层的舱口。manbet手机版观测结果表明,宇宙并不是旋转的,它显然在以均匀的速度向各个方向膨胀。manbet手机版这些发现很重要,我们发现的唯一信号是偶极各向异性。manbet手机版多普勒效应使辐射在我们移动的方向上显得温暖,在相反的方向上平滑地变冷——形成偶极子模式。manbet手机版这种观察决定了运动的方向和速度。manbet手机版最令人吃惊的发现是它与我们星系的旋转方向相反。manbet手机版这个偶极子表明,相对于宇宙的其他部分,银河系的运动速度超过每小时100万英里。manbet手机版这意味着一个巨大的物体(如超星系团)一定对我们的星系产生了引力。 Billions of years of acceleration brought it to this rapid speed.

manbet手机版在1977年宣布这一发现时,天文学家们对这一发现持怀疑态度,因为他们大多数人认为物体在宇宙中是均匀分布的。manbet手机版我们在南半球重复实验,消除了我们被位置影响误导的可能性,从而说服了怀疑者。

manbet手机版在一个均匀的宇宙中,大到产生这么大引力的物体是不可能形成的。manbet手机版这些数据表明,宇宙的某些区域几乎没有星系,而另一些区域则充满了数十亿个星系——形成了超星系团。manbet手机版这一发现要求重新评估宇宙的起源。manbet手机版在解耦时代,人们假设物质在宇宙中均匀分布,因此产生了宇宙背景辐射(CMB)。manbet手机版CMB是当时的图像,应该显示出均匀的温度(正如试验所表明的那样)。manbet手机版有了物质分布不均的新知识,科学家们开始相信,宇宙要发展成现在这样,一定有一些区域在解耦时密度比其他区域大,其结果是,今天可见的宇宙背景辐射的温度应该有变化。

manbet手机版自1974年以来,除了气球和U-2实验外,我一直在为一项向美国国家航空航天局(NASA)提出的提议工作,要求用卫星测量和绘制宇宙背景辐射的地图。manbet手机版在提交给NASA的120个提案中,我的小组和另外两个对宇宙背景辐射感兴趣的小组被选中。manbet手机版1976年,NASA告诉我们要联合起来。manbet手机版这次合作被命名为宇宙背景探测器,或COBE(发音为COH-bee),它携带了三个仪器来检查宇宙的起源:(1)三个DMRs类似于U-2(但更灵敏),用于绘制宇宙背景辐射;manbet手机版(2)用远红外绝对分光光度计(FIRAS)测量宇宙背景辐射的光谱曲线,以判断宇宙微波背景辐射是否真的来自大爆炸;manbet手机版(3)漫反射红外背景实验(DIRBE),寻找宇宙红外背景——来自最早星系的辉光。manbet手机版我们花了六年时间才说服NASA我们知道自己想做什么,也知道如何去做。manbet手机版在此期间,作为DMR团队的负责人,我开始往返于伯克利(我在那里从事各种地面、气球和U-2实验)和NASA戈达德太空飞行中心(COBE总部位于马里兰州格林贝尔特)之间。

manbet手机版美国国家航空航天局最终接受了这项任务,并计划在1988年年底用航天飞机而不是最初的火箭概念发射它,但在1986年1月28日挑战者号航天飞机悲剧后,COBE团队被告知,他们将不会在未来的航天飞机上有一席之地。manbet手机版1986年发生的另外两起火箭事故导致所有发射无限期推迟,导致该团队考虑使用法国火箭。manbet手机版由于美国的一个重大科学项目可能由法国火箭发射,NASA在1989年批准用最后一枚小型德尔塔火箭发射COBE,这要求COBE的尺寸和重量都要大大降低。manbet手机版由于只有不到三年的时间来重新设计这颗卫星,日程安排非常紧凑。manbet手机版来自三个仪器团队的科学家必须与工程师密切合作,使COBE得以实现。manbet手机版根据戈达德工程通讯,“COBE从(航天飞机)到德尔塔发射的转变可能是(戈达德航天飞行中心)有史以来最大的工程挑战之一。”manbet手机版1989年11月18日,价值1.6亿美元的COBE卫星从加利福尼亚州范登堡空军基地发射升空。manbet手机版COBE由戈达德控制,在距地球560英里的极地轨道上以每小时16800英里的速度运行,每六个月完成一次天空调查。

manbet手机版第一个表明宇宙背景辐射由大爆炸产生的重要发现来自于FIRAS仪器,该仪器由约翰·马瑟博士领导。manbet手机版FIRAS测量到的辐射与黑体曲线完美匹配,这意味着CMB在早期宇宙中有一个热的起源。

manbet手机版1991年初,从dmr的数据中可以明显看出许多角度尺度上的各向异性。manbet手机版到那年秋天,DMR团队发现了温度波动的小波纹或褶皱的证据。manbet手机版鉴于许多无效的理论和发现,我痴迷于发现可能的错误原因。manbet手机版我要求保密,直到我们确定我们看到的是宇宙波动,而不是来自太阳、月亮、星系、仪器本身或其他任何东西的信号。manbet手机版为了激励人们勤奋地寻找错误,我给团队中的任何人提供了两张免费机票,只要他们能证明犯了错误,就可以去世界上任何地方。

manbet手机版科学界在等待结果的过程中变得焦躁不安,有论文声称,由于没有发现温度变化,大爆炸理论陷入了困境。manbet手机版COBE团队对这些发现是否准备好发表进行了激烈的争论。manbet手机版1991年底,我们确信分析是正确的,并制定了一个测试和研究计划来确保这一点。manbet手机版我想检查另一个可能的错误来源:来自我们星系的无线电干扰,它比我们预期的数量更大,也不同。manbet手机版我们已经有了银河系微波发射的地图,但如果他们是错误的,那么DMRs的数据也可能是错误的。manbet手机版因此,在11月,我带领一个团队去南极洲呆了一个月,制作我们自己的天象图,并在一个新的地区检查天空的亮度。manbet手机版之所以选择南极洲,是因为那里空气寒冷干燥,受到地球信号的干扰较少。manbet手机版尽管当时是南方的夏天,太阳从不下山,但工作条件还是很艰苦。manbet手机版氧气很稀薄,温度很容易达到零下75华氏度。manbet手机版尽管如此,我们还是证实了之前的天象图。 After my return, I donned a tuxedo to signify and lead the formal portion of the review that certified the COBE DMR results were a success in terms of data quality, collection, and analysis. The review included NASA officials and COBE and DMR team members on the testing, checking, and progress of COBE DMR results. However, we held back on announcing the finding until the fluctuations could be extensively examined and characterized, and publications were ready with interpretation and back up.

manbet手机版这种谨慎是必要的,因为在大背景中寻找如此小的信号在技术上是困难的。manbet手机版在manbet手机版皱纹在时间manbet手机版在美国,我把寻找宇宙背景辐射比作“在嘈杂的海滩派对上,在收音机轰鸣、海浪轰鸣、人们叫喊、狗叫、沙丘车轰鸣的时候,倾听低语”。manbet手机版关键是要从照片中去除不需要的信号,以识别出仅为CMB强度的10万分之一的温度波动。manbet手机版我们用各种各样的方法检查了数以亿计的测量结果。manbet手机版该团队相对容易地证实了之前发现的偶极子,但识别较小的皱纹却很困难。manbet手机版与高阶波动(具有较小的角尺度)相比,观测到的四极子比预期的要低。manbet手机版最后,从数据中去除四极效应,我发现观测到的波动符合尺度不变谱的预测。manbet手机版为了证实这一发现,我建议研究生查尔斯·莱恩韦弗(Charles Lineweaver)在移除四极杆的情况下查看数据,但没有告诉他他会发现什么。manbet手机版他使用的是他自己编写的一个不同版本的分析程序,而不是我写的那个。manbet手机版当莱恩韦弗凌晨离开办公室时,他把他的研究结果塞到我办公室的门缝里,并附上一条信息:“这是你要的地块。manbet手机版尤里卡?” They agreed precisely with my own calculations. Everything had fallen into place.

manbet手机版经过三个多月的密集工作,以及对细节和文本的微调,该团队提交了手稿,准备发表在manbet手机版天体物理学杂志》上manbet手机版并于1992年4月23日在华盛顿特区举行的美国物理学会会议上宣布了这一结果。manbet手机版我在会议上作了带头发言,随后是其他六个COBE成员。manbet手机版COBE不仅发现了四极子效应,这是早期宇宙结构的第一个证据,而且还发现了宇宙背景辐射温度的较小波动,这与大爆炸理论一致。这一消息震惊了科学家观众,并引发了在科学会议上罕见的媒体狂潮。manbet手机版科学界以外的许多注意力和兴奋都集中在我在新闻发布会上的评论上:“如果你信教,就像看到了上帝。”manbet手机版芝加哥大学的天体物理学家迈克尔·特纳(Michael Turner)宣称:“他们找到了宇宙学的圣杯。manbet手机版天文学和天体物理学百科全书manbet手机版他说:“它就像《创世纪》。”manbet手机版骚乱被一声巨响所制止manbet手机版《新闻周刊》manbet手机版标题是“上帝的笔迹”。manbet手机版这些创世类比引起了对我们发现的广泛关注和讨论。

manbet手机版探测到的时空涟漪,测量温度差异约为10万分之一或30百万分之一,开始是小块(量子涨落),但随着时间的推移扩展到COBE观测到的巨大尺寸。manbet手机版早期宇宙中密度较大的区域,在宇宙背景辐射中显得略冷,有足够的引力来吸引更多的物质。manbet手机版这导致了雪球效应,更多的物质产生更多的引力,吸引更多的物质,块状区域和空洞变得越来越明确。

manbet手机版COBE团队的发现的主要重要性在于,它为仅仅是猜测的东西提供了量化的方法,为进一步研究提供了更坚实的基础。manbet手机版时空褶皱的发现既没有证实也没有驳斥大爆炸理论的许多丰富的变化。manbet手机版事实上,在剔除了一些理论的同时,这一发现激发了许多理论和新概念,科学家们在争论皱纹是提供证据还是提供反驳。manbet手机版这种丰富导致了该领域的蓬勃发展,并吸引了许多新的年轻人进入宇宙学学科。manbet手机版连续的实验,包括WMAP和普朗克卫星任务,已经利用这些波动作为一种工具,以前所未有的清晰和精确了解宇宙的性质和演化。

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manbet手机版乔治·f·斯穆特宣布COBE DMR的发现

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