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阿迈

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2011/5/21 10:23:50 11楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

探测B模的竞赛

　　紧跟着大爆炸产生的引力波可能会作用于宇宙微波背景，并且留下暴涨的证据。“无论哪个小组探测到了它，几乎肯定可以拿到诺贝尔奖，”美国戈达德航天中心的博士后詹姆斯·欣德克斯（James Hinderks）说。

　　新一代的地面、气球和卫星实验都在为第一个探测到这一被称为B模的信号而竞争，而B模可以通过测量微波背景辐射在天空中偏振的变化来得到。但是B模存在与否还没有一个肯定的结论。如果它们存在的话，至少要比宇宙微波背景弱1,000倍以上。一个简单的暴涨模型会产生一个绝大多数实验都能探测到的B模，但是其他的暴涨理论所预言的B模就要弱得多。

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2011/5/21 10:24:46 12楼管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

[图片说明]：在南极用于探测B模的BICEP探测器。版权：S. Richter/BICEP。

　　欣德克斯正在参与其中的一个实验——原初暴涨偏振探测器（PIPER），如果它能在2013年投入使用的话，PIPER对B模探测的灵敏度可以高出“普朗克”一个量级。但是为了做到这一点，必须用同温层气球将一个装有3,500升液氦的罐子送上天。而微波望远镜则将通过“南部空洞”来一窥究竟。“南部空洞”是天空中的一小片几乎不含有银河系尘埃的天区，在那里可以清晰地观测微波背景辐射。南极的地面望远镜也会在极地漫长的冬夜中不断地进行观测，因为这时的大气极其干燥，没有会发出微波辐射的水蒸汽。在太空中的“普朗克”能消除来自前景微波辐射的干扰，在更大得多的天空范围中探测B模。“普朗克”小组计划在2012年底前分析并且发布它的第一批观测数据，到那个时候一些其他的实验也应该有了结果。

　　这里不同的探测实验各有所长。建造地面望远镜非常廉价，而且可以使用最新的技术；空间探测器造价高昂，研发缓慢，但是可以在大范围内清晰地观测天空。气球则位于两者之间。美国给予亚轨道宇宙微波背景实验的经费大约是每年2,500万美元，远远少于任何一个空间探测器，这些空间探测器动辄耗资数亿美元。“2,500万美元是草，”美国芝加哥大学的物理学家斯蒂芬·迈耶（Stephan Meyer）说，“我们得到的是奶。”

　　但是不管对于什么样的探测实验，它们都必须要能非常精确地测量温度，区分出天空中不同两点大爆炸光子之间百万分之一甚至十亿分之一的温度差别。“我们谈论的是在纳开的精度上测量温度的变化，”美国芝加哥大学的迈克尔·特纳（Michael Turner）说，“从大家竞相努力的劲头就知道它有多么的重要。”

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