Eposode 69: Cosmic Microwave Background|Eposodio 69: Radiación cósmica de microondas|Eposodio 69: Fond Diffus Cosmologique|Eposodio 69: Radiazione cosmica di fondo a microonde

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What does it mean?

Cosmic Microwave Background (CMB) – This is the radiation left over from the big bang. It was produced early in the age of the universe, when the average density and temperature were much higher than today. The expansion of the universe has cooled the radiation to its current temperature of about 2.7 kelvin (The SI unit of temperature is the kelvin, symbol K. The name is to honor the 19th Century Scottish physicist William Thomson, who is more commonly known as Lord Kelvin).

MASER – Stands for Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. It’s like a laser, but in microwave light instead of higher energy optical light.

In human speak please!

The Cosmic Microwave Background is some of the strongest evidence for the Big Bang Theory. That theory predicts that our universe began in a very hot and dense state, and that it subsequently expanded, eventually becoming the cool, low density universe we see today. However, that hot dense time should have left an imprint on the universe, even to the present day.

If we use visible light detectors to look at regions of space that do not contain stars or galaxies, we won’t see much. However, if we look at these same regions using microwaves, we see a faint glow. In fact, this glow is seen coming from all directions, sort of the way a blue glow is seen in all parts of the sky on a cloudless afternoon. The spectrum of the microwave glow is precisely that of Planck radiation (the Sun and other stars also have a Planck spectrum), and the temperature of the microwave spectrum is 2.7 kelvin (2.7K). The spectral shape of the microwave glow, a Planck spectrum, and its low temperature are extremely interesting. It turns out that the existence of background radiation, with a Planck spectrum and a temperature of a few kelvin, is a strong prediction of the Big Bang Theory. The faint microwave glow is called the cosmic microwave background, in recognition of its origins in the hot, dense early universe.

Electromagnatic spectrum with microwave highlighted.

Is that all?

Cosmic Background Explorer – Mission page for the first cosmic microwave background (CMB) explorer, COBE.

The second CMB explorer – Mission page for Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).

Origin of the MASER – Invention of the MASER by Nobel-prize winning physicist Charles Townes.

Multimedia? Yep, we’ve got it right here!

The recently launched Planck mission will make the most precise measurements of the CMB to date. Planck was launched together with the Herschel infrared telescope on May 14, 2009, after this video was made.

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¡Un episodio nuevo cada lunes!

¿Qué significa eso?

Radiación cósmica de microondas – Es la radiación remanente del “Big Bang” y también se conoce como el CMB por sus siglas en inglés, o Cosmic Microwave Background. Fue producida cuando el Universo era muy joven, y su densidad y temperatura promedio eran mucho más altas que las de hoy en día. La expansión del Universo ha enfríado esta radiación a su temperatura actual de aproximadamente 2.7 kelvin (La unidad básica de temperatura del Sistema Internacional es el kelvin, y su símbolo es K. La unidad fue nombrada en honor al físico escosés del siglo XIX llamado William Thomson, a quien comúnmente se le conocía como Lord Kelvin).

MASER – Es una amplificación de microondas debida a una emisión estimulada de radiación cuyo nombre proviene de sus siglas en inglés Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Es un tipo de láser, o haz de luz coherente, el cual funciona en el rango electromagnético correspondiente a las microondas en lugar de al rango más energético de la luz visible.

¡En nuestra lengua por favor!

La radiación cósmica de microondas es una de las evidencias más concretas a favor de la Teoría del “Big Bang”. Esta teoría predice que nuestro Universo empezó en un estado muy denso y a muy alta temperatura, y que subsequentemente se expandió, eventualmente convirtiéndose en el frío y poco denso Universo que encontramos hoy en día. Si se utlizaran detectores de luz visible para observar regiones del espacio en el que no hay estrellas ni galaxias, difícilmente se vería algo. Sin embargo, si se observara la misma región en el rango del espectro electromágnetico correspondiente a las microondas, se vería una tenue iluminación. De hecho, esta iluminación está presente en todas direciones, similarmente a la iluminación azul del cielo en todas direcciones durante una tarde despejada. La distribución espectral de la radiación cósmica de fondo es precisamente llamada radiación térmica de Planck a una temperatura de 2.7 kelvin, ó 2.7 K. El hecho de que la radiación tiene una distribución espectral de Planck a una temperatura de tan solo unos cuantos kelvins es una predicción concreta de la teoría del “Big Bang”.

La radiación cósmica de microondas es muy fría. Su temperatura está dada normalmente en unidades kelvin, las cuales no son llamadas grados cómo lo son en las escalas de Celcius y Fahrenheit. En unidades kelvin, lo más frío que puede alcanzarse es cero kelvin, que es la temperatura a la cual se para todo movimiento dentro de la sustancia y es por esta razón que se le conoce como cero absoluto. Los efectos de la mecánica cuántica previenen a cualquier cosa alcanzar esta temperatura, pero sin embargo continua siendo una herramienta útil. Así que la radiación cósmica de microondas es tan fría cómo cualquier cosa puede serlo. En una escala de temperatura más común, 2.7 K es aproximadamente -270 grados centígrados ó -454 grados Fahrenheit. Esta temperatura puede considerarse como la temperatura promedio a la que se encuentra todo el Universo.

Las ondas cósmicas de microondas son similares, pero no tan energéticas, como aquéllas utilizadas en la cocina en los hornos de microondas. Las microondas de los hornos hacen vibrar a las moléculas de agua dentro de la comida para calentarla. Otras frecuencias de radiación de microondas pueden ser utilizadas para transmitir señales inalámbricas de Internet, de radio satelital e incluso algunas señales de telefonía celular.

Electromagnatic spectrum with microwave highlighted.

¿Eso es todo?

Cosmic Background Explorer – Esta página es de la primera misión de exploración de la radiación cósmica de microondas o COBE, por sus siglas en inglés (Cosmic Microwave Background Explorer).

The second CMB explorer – Esta página presenta la misión WMAP por sus siglas en inglés, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, y se dedica al estudio de las anisotropías en la radiación de fondo.

Origin of the MASER – Esta página presenta información sobre la invención del MASER por el físico ganador del premio Nobel: Charles Townes.

¿Multimedia? Sí, ¡aquí la tenemos!

La misión Planck fue recientemente lanzada al espacio y medirá con la mayor precisión posible al día de hoy la radiación cósmica de microondas. Planck fue lanzado junto con el telescopio infrarrojo Herschel el 14 de mayo de 2009, después de que el video que se encuentra a continuación fuera hecho.

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Nouvel épisode chaque lundi!

Qu’est ce que cela signifie?

Le fond diffus cosmologique ou Rayonnement de fond cosmique – est le rayonnement électromagnétique issu du Big Bang, à un moment où température et densité de la matière étaient beaucoup plus élevées que maintenant. Depuis, l’expansion de l’univers a refroidi le rayonnement à sa température actuelle d’environ 2.7 Kelvin (l’unité SI de température est le Kelvin, le symbole K es utilisé en l’honneur du physicien écossais William Thomson du 19ème siècle, plus généralement connu sou le nom de “Seigneur Kelvin”).

Micro-onde – la bande du spectre électromagnétique avec des longueurs d’onde dans la gamme des millimètres aux centimètres.

MASER – pour Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation, est une sorte de laser qui fonctionne aux fréquences des micro-ondes et non pas à celles des ondes optiques de plus hautes énergies.

En langage courant!

Le fond diffus cosmologique est une des plus ferme évidence supportant la théorie du Big Bang. La théorie prédit que notre Univers commença dans un état très chaud et dense, et qu’il s’est agrandi par la suite en devenant plus froid, avec la faible densité que nous observons aujourd’hui. Si vous utilisez des télescopes optiques (ondes visibles) pour regarder les régions de l’espace qui ne contiennent pas d’étoiles ou de galaxies, vous ne voyez que peu de choses. Cependant, si vous regardez ces mêmes régions en utilisant la fréquence micro-onde du spectre électromagnétique, vous voyez une lueur faible. En fait, cette lueur est vue dans toutes les directions (tout comme vous voyez la lueur bleue du ciel dans toutes les directions, un après-midi sans nuages). Le spectre du rayonnement de fond est exactement ce type de rayonnement, appelé le rayonnement de Planck, avec une température de 2.7 Kelvin (2.7K). Que ce rayonnement ait le spectre du rayonnement de Planck avec une température de quelque Kelvin est une prédiction affirmée par la théorie du Big Bang.

Le fond diffuse cosmologique est très froid. Sa température est habituellement indiquée en unités Kelvin (qui ne s’appellent pas des degrés, comme pour les échelles Celsius et Fahrenheit). En unités Kelvin, l’état le plus froid de quelque chose est zéro Kelvin, état dans lequel tout mouvement dans la substance d’un objet aura cessé (pour cette raison, le zéro Kelvin s’appelle parfois zéro absolu). Les effets de la mécanique quantique empêchent tout sujet de se refroidir au zéro absolu, mais c’est toujours un outil conceptuel utile. Ainsi le fond diffuse cosmologique est parmis les choses connues les plus froide. Dans des unités de température plus familières, 2.7K est égal à environ -270 degrés Celsius, ou -454 degrés Fahrenheit. Vous pouvez penser à cette température comme la moyenne de température de l’univers.

Les micro-ondes cosmiques sont semblables (mais pas aussi énergétiques) que celles utilisées dans les fours à micro-ondes de cuisine. Les micro-ondes de ces fours font vibrer les molécules d’eau dans la nourriture pour la réchauffer. D’autres fréquences de rayonnement de micro-onde sont employées pour transmettre l’Internet sans fil, la radio satellite, et même quelques signaux de téléphone portable.

Electromagnatic spectrum with microwave highlighted.

C’est tout?

Cosmic Background Explorer – Page de la mission pour le premier explorateur cosmique du fond diffuse cosmologique, COBE.

The second CMB explorer – Page de la mission pour la sonde Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).

Origin of the MASER – Invention du MASER par le physicien Charles Townes qui a remporté le prix Nobel.

Multimédia? Nous avons ça ici!

La mission Planck récemment lancée, fera des mesures plus précises du fond diffus cosmologique que celles d’aujourd’hui. Planck a été lancé ainsi que le télescope infrarouge de Herschel le 14 mai 2009, après que cette vidéo ait été faite.

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Un nuovo episodio ogni Lunedi!

Cosa significa?

Radiazione Cosmica di Fondo a Microonde (CMB da Cosmic Microwave Background) – E’ la radiazione rimasta come residuo termico del Big Bang. E’ stata prodotta nei primi istanti di formazione dell’universo, quando la densità media e la temperatura erano molto più alte di oggi. L’espansione dell’universo ha raffreddato la radiazione alla sua attuale temperatura di circa 2,7 kelvin (l’unità di misura della temperatura nel sistema SI è il kelvin, che ha simbolo K. Il nome venne dato in onore del fisico scozzese del X1X secolo William Thomson, noto comunemente come Lord Kelvin).

MASER – Sta per Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation ovvero Amplificazione di Microonde tramite Emissione Stimolata di Radiazioni. E’ simile al laser, ma opera nella regione delle microonde dello spettro elettromagnetico.

Nella nostra lingua per favore!

La Radiazione Cosmica di Fondo a Microonde è una delle evidenze più grandi della teoria del del Big Bang. Questa teoria predice che il nostro universo fosse inizialmente in uno stato molto caldo e denso, e che successivamente si sia espanso diventando l’universo che vediamo oggi, più freddo e di densità più bassa. Se usiamo strumenti che rivelano la luce visibile per osservare regioni dello spazio dove non ci sono stelle o galassie, non vediamo quasi niente. Ma se guardiamo nelle stesse regioni con strumentazione che rivela la radiazione a microonde, possiamo vedere un debole bagliore. Questo bagliore si vede in tutte le direzioni (nello stesso modo in cui si vede un bagliore celeste diffuso nel cielo in un pomeriggio senza nuvole). Lo spettro della radiazione di fondo è proprio quello della radiazione alla temperatura di 2,7 kelvin (2,7K), chiamata radiazione di Planck. Che la radiazione di fondo abbia lo spettro della radiazione di Planck alla temperatura di pochi kelvin è una predizione della teoria del Big Bang.

La Radiazione Cosmica di Fondo a Microonde è molto fredda. La sua temperatura è solitamente data in kelvin. Nella scala kelvin, la temperatura più bassa è lo zero, dove cessa il moto di qualsiasi molecola o atomo all’interno di una sostanza (per questo motivo lo zero kelvin viene chiamato anche zero assoluto). Effetti di meccanica quantistica impediscono di raggiungere tale temperatura che rimane un concetto teorico. In unità di temperatura più familiari 2,7K sono circa -270 gradi Celsius, o -454 gradi Fahrenheit. Si può pensare a questa temperatura come una sorta di temperatura media dell’intero universo.

Le microonde cosmiche sono simili (ma non energetiche come) a quelle usate in cucina nei forni a microonde. Le microonde nei forni fanno vibrare le molecole di acqua presenti nel cibo fino a farlo riscaldare. Altre frequenze della radiazione a microonde sono usate per trasmettere i segnali delle connessioni internet senza filo, dei satelliti radio o anche di alcuni telefoni cellulari.
Electromagnatic spectrum with microwave highlighted.

E’ tutto?

Cosmic Background Explorer – Sito web della prima missione per lo studio della radiazione cosmica di fondo a microonde, COBE.

The second CMB explorer – Sito web della missione WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe).

Origin of the MASER – Invenzione del MASER da parte del fisico, premio Nobel, Charles Townes.

Multimedia? Certo, l’abbiamo qui!

La missione Planck, lanciata recentemente, permetterà di fare una misura più precisa del fondo cosmico a microonde. Planck è stato lanciato insieme al telescopio spaziale nell’infrarosso Herschel il 14 maggio 2009.

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