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美国宇航局（NASA）的弥天大错 - 03
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3．美国宇航局（NASA）的荒唐全天图
WMAP威尔金森各向异性微波探测(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)是美国宇航局策划执行了十多年的项目。其影响之巨大、成果之辉煌、涉及到的美国科研机构院校之众多，都几乎是史无前例。而根据该项目的研究结果，宇宙的全貌几乎已经在人类的掌握之中了。
可是，去掉对权威的敬畏之心、抛弃对仪器的无限崇拜，即使粗略地看一看相关的新闻报道，就可以发现大大的破绽。再仔细地科学地稍稍深入地研究一番，就发现这个声势浩大成果辉煌的项目，只不过是建在沙滩上的摩天大厦，美则美矣，基础全然不稳。用个china小指头点点穴，它就轰然倒塌！
3.1 WMAP项目背景简介
这个项目背景介绍有点长。如果你没有兴趣或时间，那就直接跳到3.3 节去看就可以了。
为了偷懒，我还是从网上抄点资料吧。关于该项目的详细的权威的报告，可以到ＮＡＳＡ专门为该项目而设立的相关网页去查询：http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm.html。
中文的相关新闻也不少，我把从《大众科技报》摘抄的一则网络新闻稍作整理转贴如下（该新闻可以从下面的网址查到：http://www.bjkp.gov.cn/kxbl/yzkj/k30425-01.htm）：
婴儿宇宙”照片公开
宇宙年龄实为１３７亿年
图３-１：威尔金森各向异性微波探测器观测到的宇宙第一束光线--宇宙大爆炸的余辉
图３－２：“恒星育儿室”全天空图片
图3－３：宇航船在距地球１００万公里的第二拉格朗日点轨道上运行，背景为太阳、地球和月亮。
近日，美国宇航局公布了探测器拍到的宇宙“婴儿期照片”，为宇宙大爆炸理论提供了新的依据。根据这些照片，科学家还精确地测量出了宇宙的实际年龄是137亿年。
据报道，这些珍贵的照片是美国宇航局科学家通过威尔金森各向异性微波探测器经过一年时间的观测获得的结果。照片中包含了许多令人震惊的信息，为支持宇宙大爆炸和宇宙膨胀理论提供了新的依据，同时为揭开暗能量之谜指引了道路。据有关人士估计，这项成果是近几年宇宙研究中最重大的发现之一。
威尔金森微波各向异性微波探测器拍摄的（ＷＭＡＰ） 图片（左上图）显示130亿年的温度波动（表面颜色差异）。解析图片可以找到很多问题的答案：诸如，宇宙的年龄和宇宙几何学。ＷＭＡＰ小组第一次给出了宇宙最古老光线的详细光效图。红色表示温暖，蓝色表示寒冷。椭圆形图片是整个天空的投影，地球也可以看成椭圆形。图片中的微波光线来自宇宙大爆炸后的38万年。
宇宙是如何形成的？关于这个课题迄今有多种说法，其中，宇宙大爆炸模型有较多的观测成果来支持，又被称为“标准宇宙模型”。这一模型是俄裔美籍科学家伽莫夫在１９４８年提出的，认为现在观测到的宇宙开始于最初的一次大爆炸。大爆炸使物质四散飞出，宇宙空间不断膨胀，温度随之下降，化学元素开始形成。宇宙间的物质包括质子光子电子和较轻的原子核相继出现，宇宙中的星系、恒星、行星乃至生命都是在这种不断膨胀和冷却的过程中形成的。作为这次大爆炸的遗迹和证据之一的便是宇宙微波背景辐射。
美国宇航局的科学家说，这些片中可以观测到的辐射是一种电磁波，它充满了整个宇宙。电磁波里包含的微观模型信息，显示了形成星系以及我们周围一切结构的萌芽的特征。这次公开的宇宙"婴儿期照片"清晰地显示了这个遗迹的存在，有力地支持了宇宙大爆炸理论。
美国宇航局科学家贝内特认为，这些有关早期宇宙的照片是非常珍贵的，它告诉我们有关宇宙的各种信息。这些照片有两种用途。它不仅告诉我们宇宙的过去，还可以据此预测宇宙的将来。另外，图片（上图）还显示，宇宙中最早的恒星诞生于宇宙大爆炸发生的２亿年后，比许多科学家认为的要早很多。
报道称，根据这些照片，科学家还精确地测量出了宇宙的实际年龄是137亿年，误差不超过1%。另外，图片中包含的信息还将帮助人们进一步了解占宇宙成分73%的神秘暗能量的性质。科学家表示，对宇宙微波背景辐射的研究还将持续三年，相信在这个领域的探索会继续对宇宙膨胀理论和暗能量的研究做出贡献。
摘自《大众科技报》
我再从WMAP官方网站补充重要的需要详细讨论的几点：
WMAP的目标是画出以分钟为单位的宇宙微波背景辐射中的温度差地图来帮助验证关于宇宙本性的理论
对WMAP的特别目标是画出关于CMB（宇宙微波背景，即大爆炸后38万年的微波辐射的余热）的、角分辨率不小于0.3°、灵敏度为每0.3°平方像素20 ??K、系统人为因素限制在每平方像素5 ??K以内的相对温度的全天图。
WMAP使用微波辐射差分仪测量天空中两点之间的温度差。
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３．２ WMAP项目背景简介－理论基础
需要把与理论基础相关的背景介绍一下。在这方面，霍金在《时间简史》一书中的叙述又让我偷了一下懒。
霍金在《时间简史》一书中是这样介绍的：
弗利德曼对于宇宙作了两个非常简单的假定：我们不论往哪个方向看，也不论在任何地方进行观察，宇宙看起来都是一样的。弗利德曼指出，仅仅从这两个观念出发，我们就应该预料宇宙不是静态的。事实上，弗利德曼在1922年所做的预言，正是几年之后埃得温·哈勃所观察到的结果。
很清楚，关于在任何方向上宇宙都显得是一样的假设实际上是不对的。例如，正如我们所看到的，我们星系中的其他恒星形成了横贯夜空的叫做银河系的光带。但是如果看得更远，星系数目就或多或少显得是同样的。所以假定我们在比星系间距离更大的尺度下来观察，而不管在小尺度下的差异，则宇宙确实在所有的方向看起来是大致一样的。在很长的时间里，这为弗利德曼的假设——作为实际宇宙的粗糙近似提供了充分的证实。但是，近世出现的一桩幸运的事件所揭示的事实说明了，弗利德曼假设实际上异常准确地描述了我们的宇宙。
1965年，美国新泽西州贝尔电话实验室的阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊正在检测一个非常灵敏的微波探测器时（微波正如光波，但是它的波长大约为1英寸），他们的检测器收到了比预想的还要大的噪声。彭齐亚斯和威尔逊为此而忧虑，这噪声不像是从任何特别方向来的。首先他们在探测器上发现了鸟粪并检查了其他可能的故障，但很快就排除了这些可能性。他们知道，当探测器倾斜地指向天空时，从大气层里来的噪声应该比原先垂直指向时更强，因为光线在沿着靠近地平线方向比在头顶方向要穿过更厚的大气。然而，不管探测器朝什么方向，这额外的噪声都是一样的，所以它必须是从大气层以外来的，并且在白天、夜晚、整年，也就是甚至地球绕着自己的轴自转或绕太阳公转时也是一样的。这表明，这辐射必须来自太阳系以外，甚至星系之外，否则当地球的运动使探测器指向不同方向时，噪声必须变化。
事实上，我们知道这辐射必须穿过我们可观察到的宇宙的大部分，并且由于它在不同方向都一样，至少在大尺度下，这宇宙也必须是各向同性的。现在我们知道，不管我们朝什么方向看，这噪声的变化总是非常小。这样，彭齐亚斯和威尔逊无意中非常精确地证实了弗利德曼的第一个假设。然而，由于宇宙并非在每一个方向上，而是在大尺度的平均上相同，所以微波也不可能在每一个方向上完全相同。在不同的方向之间必须有一些小变化。1992年宇宙背景探险者，或称为COBE，首次把它们检测到，其幅度大约为10万分之1。尽管这些变化很小，正如我们将在第八章解释的，但它们非常重要。
大约同时，在附近的普林斯顿的两位美国物理学家，罗伯特·狄克和詹姆士·皮帕尔斯也对微波感兴趣。他们正在研究乔治·伽莫夫（曾为亚历山大·弗利德曼的学生）的一个见解：早期的宇宙必须是非常密集的、白热的。狄克和皮帕尔斯认为，我们仍然能看到早期宇宙的白热，这是因为光是从它的非常远的部分来，刚好现在才到达我们这儿。然而，宇宙的膨胀使得这光被如此厉害地红移，以至于现在只能作为微波辐射被我们所看到。正当狄克和皮帕尔斯准备寻找这辐射时，彭齐亚斯和威尔逊听到了他们所进行的工作，并意识到，自己已经找到了它。为此，彭齐亚斯和威尔逊被授予1978年的诺贝尔奖（狄克和皮帕尔斯看来有点难过，更别提伽莫夫了！）
现在初看起来，关于宇宙在任何方向看起来都一样的所有证据似乎暗示，我们在宇宙的位置有点特殊。特别是，如果我们看到所有其他的星系都远离我们而去，那似乎我们必须在宇宙的中心。然而，还存在另外的解释：从任何其他星系上看宇宙，在任何方向上也都一样。我们知道，这正是弗利德曼的第二个假设。我们没有任何科学的证据去相信或反驳这个假设。我们之所以相信它只是基于谦虚：因为如果宇宙只是在我们这儿看起来各向同性，而在宇宙的其他地方并非如此，则是非常奇异的！在弗利德曼模型中，所有的星系都直接相互离开。这种情形很像一个画上好多斑点的气球被逐渐吹胀。当气球膨胀时，任何两个斑点之间的距离加大，但是没有一个斑点可认为是膨胀的中心。并且斑点相离得越远，则它们互相离开得越快。类似地，在弗利德曼的模型中，任何两个星系互相离开的速度和它们之间的距离成正比。所以它预言，星系的红移应与离开我们的距离成正比，这正是哈勃所发现的。尽管他的模型的成功以及预言了哈勃的观测，但是直到1935年，为了响应哈勃的宇宙的均匀膨胀的发现，美国物理学家哈瓦·罗伯逊和英国数学家阿瑟·瓦尔克提出了类似的模型后，弗利德曼的工作在西方才被普遍知道。
以上均摘自霍金的《时间简史》一书。
３．３ WMAP项目背景简介－项目背景总结
在继续往下读之前，给您一个小小的作业：假设这个项目有很多的问题，你能不能分析分析，把你想到的该项目的问题告诉我？我会很乐意和你来一起讨论你想到的问题。
根据上面的简介，以及参考ＮＡＳＡ的ＷＭＡＰ网页，我们可以归纳出以下几条：
l 宇宙微波辐射的主要理论基础之一是一个名叫弗利德曼的科学家1921年对于宇宙作的两个非常简单的假定；
l ＷＭＡＰ探测仪器是由人造卫星运载在距地球１００万公里的轨道上运行，它的功能是一种微波接收仪器；
l ＷＭＡＰ项目探测的对象是宇宙早期（大爆炸后３８００００年）的宇宙微波背景辐射，其具体的探测目标为：使用微波辐射差分仪测量天空中两点之间的温度差；画出以分钟为单位的宇宙微波背景辐射中的温度差地图；画出关于CMB（宇宙微波背景，即大爆炸后38万年的微波辐射的余热）的、角分辨率不小于0.3°、灵敏度为每0.3°平方像素20 ??K、系统人为因素限制在每平方像素5 ??K以内的相对温度的全天图。
l ＷＭＡＰ的探测结果给了我们关于宇宙的许多数据，包括宇宙的年纪为１３７亿年；
l 宇宙早期（大爆炸后３８００００年）的宇宙微波背景CMB (Cosmic Microwave Background) 的存在是基于宇宙大爆炸理论，ＷＭＡＰ对CMB的测量又反过来成为了宇宙大爆炸理论的主要证据之一；
好了，下面我就根据这几点，用最平常的物理学定律，扒开它高耸入云的宇宙大厦的基础，看看那里面的地基灌的是坚实的钢筋水泥还是偷工减料外表光鲜的泥沙。
也就是说，我要证明：
l 弗利德曼对于宇宙作的假设不成立，从而证明了ＷＭＡP项目的理论基础有问题；
l 宇宙微波背景这个概念本身就有问题，从而证明WMAP项目的研究对象是一种概念性错误；
l 宇宙早期３８万年时的宇宙微波背景对地球人来说绝对看不到，从而证明WMAP项目的实施是一种极大的荒谬；
l 在计算宇宙年纪中有常识性的天大的漏洞，从而证明ＷＭＡＰ项目中的数据处理不完善不谨慎。
l 在后续的章节里，我将描述对大爆炸理论的极度怀疑，将大爆炸理论宇宙膨胀理论的基础－-红移现象从一个全新的角度重新解释，还有许多有趣的问题的解决的想法。
我的想法的轮廓就是这些。你对解决证明这些问题、解决这些问题有什么想法，不妨我们一起来交流交流。
作者告白：开场白就如此隆重，花了一天连载的空间，可见得这个题目的意义之重大。这些介绍性的东东虽然比较枯燥无味，但却是理解后面的批评的基础，还请您用点时间搞搞清楚。这也就是为什么到此打住的原因。我想让你理解世界上最有名最权威的专家们在干些什么。把事情搞清楚了，才好参与讨论呀。
https://blog.sciencenet.cn/blog-3131-5927.html
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