13 宇宙之初，电视直播

20世纪最伟大的发现之一就是找到宇宙诞生时遗留下的明显残余热辐射——所谓的“大爆炸的回声”。就像任何大爆炸一样，如果你在稍后的日子里勘查爆炸现场，你也期望发现辐射尘埃。就宇宙膨胀而言，辐射无处可逃。它总是存在的，随着宇宙的膨胀而稳定地冷却下来。爆炸使光子的波长延伸，它们变得更持久、“更红”、更冷，且频率更低。现在，这个温度非常低——大约比绝对零度高3℃，大约-270℃——而辐射频率位于无线电波段。

这个辐射是1965年由彭齐亚斯（Arno Penzias）和威尔逊（Robert Wilson）在一次偶然中发现的，它在新泽西州贝尔实验室中以一个意外的噪声出现在一个非常灵敏的无线电接收器中，这个接收器被设计用来跟踪通信卫星回波。自彭齐亚斯和威尔逊的这个获诺贝尔奖的发现开始，这种宇宙背景辐射（CMB）已经成为具有关于宇宙历史和结构的最精确的信息源。太空研究机构投入大量的资源来映射整个天空的温度和其他特性，并使用卫星运载的接收器来消除地球大气层对探测的影响。

鉴于宇宙背景辐射对我们理解宇宙的结构和历史有非同寻常的重要性，我们可以坐在家中沙发上，在电视机前观察它。

老式电视机接收由电视广播公司发出的无线电波，而全世界不同的电视广播公司使用不同的频率范围。那些使用高频的（VHF）频率为40—250兆赫，而那些使用超高频的（UHF）频率为470—960兆赫。

当你将电视机调到接收某一电视台的精确频率时（例如，英国BBC2的频率是54兆赫，所以这些无线电波具有5.5米的波长），电视机将无线电波中的信号转换成声音和图像信息。频道频率相隔6兆赫以避免互相干扰。然而，如果你的接收设备不够灵敏，或如果你调到一个不存在的频道，屏幕将会被一种熟悉的“雪花”覆盖。这就是从各种干扰采集到的噪声，当接收设备没有调到强信号时，这种噪声就会很明显。值得注意的是，老式电视机上大约1% 的“雪花”干扰是宇宙起源时的宇宙背景辐射。虽然宇宙背景噪声的无线电频谱的峰值频率接近160吉赫，它在从100兆赫到300吉赫的很大范围内有显著的能量。

唉，你成为悠然自得的宇宙学家的机会稍纵即逝。许多国家开始了从模拟电视信号向数字系统的转换，我们的电视机将接收的二进制数字信号转换为声音和图像，而不是接收大爆炸时期的无线电波将其转化成图像。在老式的电视机里，你需要一个数字解码器（数码盒）将数字信号转换成老式电视机能够识别的语言。如果你拔掉这个盒子，你仍然可以接收到“雪花”的干扰，其中1%是宇宙背景辐射的无线电信号。但如果你用的是新式的数字电视机，那么你成为一个宇宙学家的机会就已经消失了。