听大爆炸的声音 2018-07-25 08:11:00

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普朗克的卫星任务绘制了已知最古老地表上的光温差异 - 数十亿年前我们的宇宙首次变得透明的背景天空

这些差异有助于重现大爆炸的声音

欧洲航天局/普朗克合作使用来自ESA普朗克任务分析CMB的新数据,来自华盛顿大学的物理学家约翰克拉默提供了一个新的“高保真”大爆炸之声的演绎

十年前,在一个关于五年级科学项目的问题的刺激下,华盛顿大学的物理学家约翰克莱默设计了一个近140亿年前开始宇宙大爆炸的音频娱乐

现在,拥有来自卫星任务观测宇宙微波背景的更复杂数据 - 宇宙中的微弱光芒充当了大爆炸的化石指纹 - 克拉默已经制作了新的录音,填充更高的频率以创造更丰满的而且声音更丰富

(声音文件的运行时间从20秒到略长于8分钟

)效果类似于地震学家所描述的9级地震,导致整个行星实际响起

然而,在这种情况下,振铃覆盖了整个宇宙 - 在它变得如此庞大的比例之前

“当宇宙足够小时,时空本身就会响起,”克拉默说

2001年,Cramer为“模拟科幻小说与事实”杂志撰写了一篇以科学为基础的专栏,描述了基于宇宙微波背景辐射观测的大爆炸可能的声音,该观测来自气球实验和卫星

几年后,那篇文章引发了宾夕法尼亚州一位母亲提出的一个问题,她11岁的儿子正在研究一个关于宇宙大爆炸的项目:大爆炸的声音是否真的记录在任何地方

克莱默回答说不是 - 但后来才开始认为可能会这样

他利用宇宙微波背景中的数据来研究早期宇宙中的温度波动

有关这些波长变化的数据被输入称为Mathematica的计算机程序,该程序将它们转换为声音

100秒的录音代表了大爆炸后大约38万年直到大爆炸后大约760,000年的声音

“原始声波不是温度变化,而是真实的声波在宇宙周围传播,”他说

但克拉默指出,2003年的数据缺乏高频结构

最近通过使用欧洲航天局普朗克卫星任务的国际合作收集了更完整的数据,该任务的探测器非常敏感,可以区分宇宙微波背景中百万分之几度的温度变化

该数据于3月下旬发布,并导致新的录音

普朗克多极谱随着宇宙的冷却和膨胀,它将波长拉伸,形成“更多低音乐器”,Cramer说

随着波长进一步拉伸,声音变得越来越低,并且首先声音变大但随后逐渐变弱

事实上,声音是如此“低音”,他必须将频率提高100个时间(这是一个100,然后再增加24个零),只是为了让录音进入人类可以听到的范围内

Cramer是一名UW物理学教授,他参与了一项大型合作活动,研究宇宙大爆炸之后的瞬间,在纽约布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机中引起重金离子如金的撞击

Cramer说,为Big Bang创建一个声音配置文件是可以做的事情

“这是一个有趣的事情,我想分享

这是看待这些人正在做的工作的另一种方式,“他说

相关信息来自John Cremer资料来源:Vince Stricherz,华盛顿大学图片:欧洲航天局/普朗克合作