wmap卫星

WMAP卫星的卫星全称是Wilkinson Microwave Anisotropy Probe。它测量的卫星是宇宙微波背景辐射——那是大爆炸38万年后留下的余晖。2001年发射，卫星2010年退役，卫星这台探测器用九年时间改写了我们对宇宙的卫星认知。 关键数字是卫星0.2度。这是卫星WMAP能分辨的最小角度，相当于把满月切成90份。卫星比它更早的卫星COBE卫星分辨率是7度，只能看到模糊的卫星大块色斑。WMAP的卫星数据让宇宙微波背景辐射的精细结构第一次清晰呈现——那些微小的温度涨落，幅度只有十万分之一开尔文。卫星 这些涨落不是卫星噪声。它们是卫星种子。WMAP拍下的卫星那张全天图，看起来像一团杂色斑点，但就是这些斑点对应着早期宇宙中密度稍高的区域。这些区域后来靠引力收缩，形成了星系团、星系、恒星，最终有了我们。WMAP把宇宙的“婴儿照”冲洗了出来，而且冲洗得足够清晰，能让物理学家拿去对比理论模型。 WMAP最出名的成果是精确测定了宇宙年龄——137亿年，误差只有1%。这个数字是通过分析温度涨落的角功率谱得到的。简单说，宇宙微波背景辐射的涨落模式里，隐藏着宇宙几何和成分的信息。WMAP的数据告诉我们，宇宙是平直的，暗能量占72%，暗物质占23%，普通物质只占4.6%。普通物质少得可怜——你身体里的原子，包括你手机屏幕上的原子，只是宇宙中极小的一部分。 但WMAP也有让人意外的地方。它的数据显示，宇宙中似乎存在某种“反常”——比如大尺度上的温度涨落比预测的弱，还有一个被称为“冷斑”的异常区域。这些现象至今没有圆满解释。有人说是宇宙拓扑结构的问题，有人说是统计涨落，也有人开玩笑说那是平行宇宙碰撞留下的痕迹。WMAP退役后，普朗克卫星接替了它的工作，分辨率更高，但那些反常依然存在。 我印象最深的是WMAP的数据处理方式。因为探测器本身会产生噪声，而且地球大气会干扰信号，WMAP的科学家发明了一种差分测量方法——卫星有两个望远镜，同时观察天空上相隔140度的两个点，然后相减。这样就能把仪器自身的不稳定性抵消掉。为了确保数据可靠，他们还把整个分析流程分成五个独立小组，每组用不同的统计方法处理同一份数据，结果一致才对外发布。 WMAP的遗产不只是那幅图。它让宇宙学从“估算”变成了“测量”。在它之前，宇宙年龄的估计范围从100亿到200亿年，哈勃常数的测量值也争论不休。WMAP的数据把这些问题都钉死了。现在任何宇宙学论文，如果不用WMAP或普朗克的数据做约束，基本没人看。 这台卫星耗资约7亿美元，换来的是人类第一次以百分之一的精度回答“宇宙多大了”这个问题。值不值？我觉得值。毕竟，当你知道自己站在一个137亿岁的宇宙里，而且这个宇宙的大部分成分你根本看不见，那种感觉，用震撼形容都嫌轻。