2020年04月30日

宇宙背景放射ってものがあってな、なあぁにいぃ・・・見つけちまったな!

ガモフはビッグバン直後の光が宇宙膨張によって波長が伸び、今は5K前後の放射になっていると予想した。1950年頃か。
これは黒体放射である。1900年にブランクが黒体放射の数式を出し、観測値と一致することは知られている。当時はドイツの鉄鋼業の隆盛があり溶鉱炉の温度管理が重要だった。溶鉱炉の温度が T = 1000K, T = 2000K, ..と観測データはある。
そのような黒体放射として T = 5K前後の背景放射があるはずだというのである。観測されればビッグバン理論の証拠の一つとなる。
そして、1964年に偶然に発見された。アンテナ技術者のペンジアスとウィルソンによって偶然に発見された、と科学入門書には書いてある。
その説明は間違ってはいないのだが、科学ファンに対する説明としては不足である。

黒体放射であると確信するためには例の山形のスペクトルが必要である。つまり、ペンジアスとウィルソンはスペクトルを求めたのではない。あらゆる方向から来る4GHzの電波を捉えたのである。その単一の周波数だけでは黒体放射である、とは言えない。

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ペンジアスとウィルソンの発見(4 GHz )が宇宙背景放射であると認められるためには、いくつかの測定点がこのグラフ上になければならない。
ここらを科学入門書では書かない。読み手が一般人だから書かないと思うが、朕のような科学ファンは納得しない。
上のグラフはプランクの黒体放射の数式で T = 3K の場合である。
そして、実はペンジアスとウィルソンの発見から半年後に別の人たちが別の周波数を得ているのである。それが黒体放射のグラフ上に乗った!!   だから、宇宙背景放射の信憑性が上がったのである。じゃじゃーーーーん。

このように入門者向けには詳しい話はしないが、麻呂のような科学ファンには少しは詳細を紹介して欲しいなあ。。。と思う。

なんで一つの周波数だけで宇宙背景放射と言えるのか?  という疑問を持つかどうか、なんだよ、ちみぃ。。。。

実は予は宇宙背景放射が3Kとか5Kとかであるのだという話は50年前には知っていた。二人のアンテナ技術者が偶然に発見したという事も知っていた。だが、黒体放射については知識がなかった。プランクの数式も知らなかった。だって、子供だったんですもの。。。。。

というわけで、今後は物理に関して今まで疑問を持たなかった事を探してだな、暇つぶしをしようと思う次第である。

究極の目標は、ゲージ理論とかさ。大学の頃に言葉も知らなかった理論をなんとか概要だけでも知りたいのである。一応、工学部を40年前にビリッケツで卒業したのである。ここで、小池のオバチャンみたいに 首席でカイロ大学を卒業とか ハッタリかますのないのな、わし。
ビリッケツかどうかもわかんのだけど、まあ出来が悪い学生だった事は認める正直者なのですね、僕は(笑)

その出来の悪い学生の成れの果てが今から寿命が来るまで四苦八苦、悪戦苦闘しようと思っている。今までは本気出さなかったが、いよいよ本気だすのだぜ(笑)
だいたい、人がやらないことをやるほうが面白いと思う次第でありまして。なむぅ。

posted by toinohni at 18:28| 東京 ☀| Comment(0) | 物理科学雑学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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