一、电磁以太的温度问题

众所周知，固、液、气态物质都具有一定的温度，如果电磁以太也是一种物质，那么它有不有温度呢？我们又如何求得它的温度呢？任何固体、液体或气体，在任何温度下都会发射电磁波；向四周所辐射的能量称为辐射能。这种辐射在量值方面和按波长分布方面都取决于辐射体的温度，所以叫做热辐射。如果把作热辐射的物体看成黑体，便可根据热辐射中的维恩（Wien）位移定律求出其温度。1893年维恩根据热力学原理得出，任何温度下黑体辐射本领 都有一个极大值，这极大值对应的波长 与绝对温度T成反比。即

只要能求得 ，因为b为一常数，便可求出T。这种测温法称为色温法，用此法测得的温度称为色温度

如果电磁以太存在，它也应该和固、液、气体一样能向四周发射电磁波。显而易见，我们周围空间的电磁以太的分布是各向同性的，因此，我们应能探测到周围空间存在一种各向同性的电磁波辐射。

二、宇宙微波背景辐射

1964年，美国贝尔电话实验室的两位工程师彭齐亚斯（Penzias， A. A .）和威耳逊 （Wilson，R . W .）为了改进卫星通讯，建立了高灵敏度的接收天线系统。他们安装了一架卫星通讯用的喇叭形天线。这架天线有很强的方向性，即喇叭口对向天空中某方向时，地面及空中其它方向电磁波干扰都很微小。为了检验这台天线的低噪声性能，他们避开噪声源而将天线指向天空进行测量，在波长7.35厘米处所作的测量已经表明，无论天线指向什么天区，总会接收到一定的微波噪声。这种噪声相当显著，并且与方向无关。他们日复一日，月复一月地进行测量，结果都是一样。它既没有周日变化，也没有季节变化。与地球的自转和公转运动也没有明显关系。起先，他们怀疑这种噪声来自天线系统本身。1965年初，他们又对天线进行了彻底检查。他们拆卸了天线的喉部，发现有个鸽子窝，他们又把鸽子窝清除掉。虽然做了种种努力，仍无法把噪声降下来。从而排除了这种噪声来自天线系统本身的可能性。就是说，这种噪声应当是来自空间的一种辐射。这种辐射相当于绝对温度在2.5－4.5K之间的黑体辐射，通常称之为3K宇宙微波背景辐射。由于天顶方向和地平方向的大气厚度明显不同，彭齐亚斯和威尔逊测得的这种辐射与方向无关，排除了地球大气层起源的可能性。由于银河系物质分布不均匀，因而也排除了银河系起源的可能性。微波背景辐射只可能来自广阔的宇宙。更精确地说，微波背景辐射是高度各向同性的温度约为2.7K的黑体辐射，这是一种充满宇宙各处的均匀辐射。

彭齐亚斯和威尔逊在进行这项重要工作时，只是为了测试他们的天线的性能。作为工程师，在完成这项工作后以《在4080兆赫上额外天线温度的测量》为标题在《天体物理杂志》上发表他们的结果，意思是说，他们在频率4080兆赫（即波长7.35厘米）处对天线噪声测得的有效温度比预期值高2.5－4.5度。

1965年他们又将其修正为3K，并将这一发现公布，为此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。

宇宙微波背景辐射是无处不在的3K热(黑体)辐射， 因其峰值在微波区而得名。那问题就来了，这个背景辐射只是一个3K的低温热辐射而已，而我们周围可是有一层厚厚的大气，温度在300K左右。根据黑体辐射公式，大气的热辐射在微波区要比3K的背景辐射强得多，我们怎么可能观测得到这个背景辐射呢? 哪里才是解释的关键呢?

因为地球大气的辐射95％以上的能量集中在3～120微米内，只要测量远大于120微米波长的辐射，可以认为不受大气辐射的影响。但波长大于1米，会受到银河系高频辐射的影响。

从那以后，已经有许多人对微波背景辐射作了详细的研究，在相当宽的波长范围内得到了支持黑体辐射谱的结果。也证明了高度各向同性。1989年11月宇宙背景探索卫星（COBE）升空，获得了丰富的数据，证明实测的微波背景辐射谱非常精确地符合温度为2.726±0.010K的黑体辐射谱，观测数据与黑体辐射理论曲线的符合情况极好，卫星同时证明，这种辐射具有高度各向同性。

三、宇宙微波背景辐射的解释

1965年初，彭齐斯和威尔逊与狄克小组进行了互访，最后共同确认这个相当于3K的宇宙背景辐射就是“原始火球”的残余辐射。这是对大爆炸理论的强有力支持，从此，大爆炸理论又获得了新生。这一发现终于被狄克、皮伯斯、劳尔和威金森等人作为宇宙大爆炸理论的证据。也就是说，宇宙大爆炸后约200亿年的今天，在宇宙间还残留着3K左右的辐射。

其实，这一发现用来作为电磁以太存在的证据更为合理。因为热辐射产生于电磁以太比产生于空间要容易理解得多。理由如下：

第一、微波背景辐射的最重要特征是具有黑体辐射谱，在0.3-75厘米波段，可以在地面上直接测到；在大于100厘米的射电波段，银河系本身的超高频辐射掩盖了来自河外空间的辐射，因而不能直接测量；在小于0.3厘米波段，由于地球大气辐射的干扰，要使用气球、火箭或卫星等空间探测手段才能测量。

从0.054厘米直到数十厘米波段的测量表明，背景辐射是温度近于2.7K的黑体辐射。黑体谱现象表明，微波背景辐射是极大时空范围内的事件。因为只有通过辐射与物质之间的相互作用，才能形成黑体谱。由于现今宇宙空间的物质密度极低，辐射与物质的相互作用极小，所以，我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前。

电磁以太充满了我们能探索到的任何空间，在时间上它的存在既没有起点，也不会有终点，所以，电磁以太是极大时空范围内的事件，电磁以太中具有各种各样涡旋，物质中也有各式各样的电磁以太的涡旋，它们之间长期地传播和共振，相互之间不间断地通过共振而进行能量的交换和传播，最终形成黑体谱，这是必然的事。因此，我们今天观测到的黑体谱必定起源于很久以前，这和事实也是完全吻合的。

第二、微波背景辐射的另一特征是具有极高的各向同性。这具有两方面的含义：①小尺度上的各向同性：在小到几十弧分的范围内，辐射强度的起伏小于0.2-0.3%；②大尺度上的各向同性：沿天球各个不同方向，辐射强度的涨落小于0.3%。

各向同性说明，在各个不同方向上，各个相距非常遥远的天区之间，应当存在过相互联系。微波背景辐射的发现被认为是二十世纪天文学的重大成就，它对现代宇宙学产生的深远影响，可以与河外星系的红移的发现相并论。

电磁以太是极大时空范围内的事件，从宏观上看，天体的分布是均匀的。各个相距非常遥远的天区之间的电磁以太涡旋，通过不断的传播和长期的共振而进行能量交换，达到极高的各向同性，这也是理所当然的事。

    第三，因为电磁以太是极大时空范围内的事件，它是客观世界的本底或背景，同时，电磁以太涡旋的传播的共振又正好是一种辐射。可见电磁以太的这种传播和共振完全可以称为背景辐射，只不过这种背景辐射碰巧在微波波段发现，所以就称为微波背景辐射了。

    第四，目前已由测得的 曲线求得这种热辐射对应的色温为2.7K。如果把电磁以太作为绝对黑体，则电磁以太的温度就是2.7K。电磁以太既然是一种物质，它具有一定的温度也是理所当然的。它的温度为2.7K，也是非常合理的。

    于是，我们认为这种宇宙背景微波辐射产生于分布在空间中的电磁以太，测量到电磁以太的温度为2.7K，这就为电磁以太的存在提供了又一个有力的证明。

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