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辐射图,香蕉居然有辐射

来源:整理 时间:2022-04-07 23:25:45 编辑:华为40 手机版

什么宇宙微波背景辐射图是蛋壳形?

辐射图,香蕉居然有辐射

当我们描绘微波背景的地图时,显示为一个扁平的椭圆形。这与我们天空这个球体有什么关系呢?这张天文学中著名的照片,看起来是下图这样的,简称CMB!其实这个和地图的投影方式有关,我们先看下地球的地图!将这张图和我们球形天空联系起来确实有点不可思议,虽然看起来很不寻常,但这张照片里确实有整个天空的编码。下面不妨先想一下我们的地球!地球的地图是如何绘制的,以及不同的投影方法当我们想象地球时,可能已经习惯了上图这幅地图。

这是我们最常见的地球地图样式。但这样的地图表现出来的面积极不准确。我们知道,非洲是南极洲的两倍多,南美洲看起来比俄罗斯要大,澳大利亚是格陵兰岛的三倍多!这是因为地球不是一个二维平面;而是一个球体!如果我们取一个球体的表面,并将它展开或创建一个平坦的二维表面,会出现一个问题!假如我们拿一个橙子,小心地削皮,然后把皮平铺在平整的表面上。

我们会得到下图这样的结果。将一个球面变成平面,就会发生变形。如果我们坚持要绘制一幅平面地图,就像我们经常看到的地图那样,用网格状、垂直的纬度和经度线来绘制一幅完全连通的地图,我们就必须牺牲面积的准确性。(这种地图投影被称为墨卡托投影。最上面那个地图。)如果保留精确的面积和垂直的经纬度线,放弃互相连通,就像上图的古蒂等面积投影(Goode homolosine)。

或者,我们可以做一些妥协,用垂直的纬度/经度保持一个连接的地图,但是压缩纬度比较高的地方,让其更接近相等的区域,就像下图这样。以上的地图没有一个完全令人满意!想保持垂直的经纬度线、精确的面积区域和完全联通的地图是不可能的;就是因为球体的表面不是平的,而且不可能被精确地放平。这适用于地球地图,当我们仰望天空时也是如此。

微波背景地图的绘制:摩尔威德投影如果我们想将天空以二维平面形式呈现出来,我们必须牺牲一些东西。现在的问题是我们选择牺牲什么?因为在天文学中大小或面积非常重要,我们不能牺牲它。保持视觉上的连通性也很重要,因为空间上没有空隙。所以我们最终牺牲了纬度和经度的垂直度,为了保存对我们很重要的因素,我们失去了角度和形状的准确性。

其实我们可以用这个方法(通常不会)对地球也绘制出和微波背景一样的地图!这个特殊的投影被称为摩尔威德投影,现在通过上图再来看看上文中关于地球的三件事:非洲的面积是南极洲的两倍多,南美洲实际上比俄罗斯还大澳大利亚的面积是格陵兰岛的三倍多,所以我们容易相信这样的投影!这就是我们对全天空2D可视化投影的方法。

下图是以银河系为中心的摩尔威德投影!总结:微波背景就是这样来的当我们用普朗克宇宙飞船观察光谱中的微波部分时,我们能看到天空中所有的一切来源,包括银河前景、黄道光和尘埃,以及来自大爆炸的原始宇宙辉光。最后,当我们减去前景星系,“平均”2.725 K黑体温度……减去CMB偶极子,或者说我们在宇宙中的特殊运动,我们终于从宇宙微波背景中看到了来自早期宇宙的温度波动!所以微波背景都是在摩尔威德投影中完成的,这就是为什么天空的地图会以这样形状出现!。

文章TAG:辐射香蕉

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