COBE or not COBE (partea a II-a)

Începuse ieri Tata Uraniu să vă vorbească despre radiația de fond a Universului, pentru al cărei spectru perfect măsurat s-a și luat jumătate din Nobelul pe 2006. Pentru fizică, normal, că doar nu pentru literatură. Ăla are de-a face doar cu politica, nu? Oricum, a rămas să povestim despre corpuri negre și despre anizotropia radiației de fond. Care anizotropie a fost motivul celeilalte jumătăți a premiului Nobel. Și care, pentru că despre corpurile negre e destul de spus, va fi subiectul părții a treia, ultima și cea mai interesantă din trilogia „Războiul (începutului lumii, înaintea) stelelor“.

Cum spuneam, deși fusese prezisă teoretic, această radiație de fond a fost descoperită cam din greșeală prin ‘65, de către unul Penzias, și de către altul, Wilson. Ei recepționau ceva zgomot de fond la o antenă (asta din poză), și chiar au crezut o vreme că de vină era niște găinaț de porumbei (porumbeii lipsesc din imagine, din motive întemeiate). Care au fost mutați, dar zgomotul a rămas. Porumbeii s-au întors, iar cei doi au crezut că tot păsările sînt de vină. După ce s-a recurs la “o soluție mai drastică” (precum spune unul dintre cei doi), surpriză, zgomotul insista să își manifeste prezența. Și după ce s-a constatat că era, de fapt, prima clipire din pleoape a Universului, au luat și ei (Penzias și Wilson, nu porumbeii!) Nobelul, prin ‘78.

Teoria Big Bang prezicea ca această radiație să aibă caracteristicile emisiei unui corp negru, și asta a dovedit echipa COBE, după cum povesteam ieri. Bine, numele de corp negru e puțin înșelător. Și Soarele este un corp (destul de) negru. De fapt, totul a plecat de la Gustav Kirchhoff, neamțul care a spus că toate corpurile emit radiație. Un corp negru în sensul deplin al cuvîntului absoarbe toată radiația incidentă (nu reflectă și nu e transparent). Cu toate acestea, un corp negru emite radiație electromagnetică pe toate frecvențele: microunde, vizibil, ultraviolet, X, Gamma, radio Guerrilla… Spectrul acestei radiații are o formă precisă și depinde numai de temperatura corpului. Adică, pe măsură ce corpul e mai fierbinte, emite mai multă radiație, iar maximul de emisie are loc la o frecvență mai mare (vezi graficul). Corpurile sub vreo patru sute și ceva de grade produc foarte puțină radiație în vizibil și drept urmare par negre, de unde și numele. Soarele, par egzamplu, are o temperatură a suprafeței de 6.000 Kelvin, deci maximul de emisie e pe culoarea galbenă, și așa și arată la toată lumea. Universul are acum o temperatură, pe ansamblu, de vreo 2,7 Kelvin, prin urmare maximul radiației de fond e în domeniul microundelor.

Corpul uman, fie el alb, galben sau roșu, are o temperatură de vreo 300 Kelvin și emite radiație de corp negru cu un maxim în infraroșu. De-aia ochelarii ăia de vedere nocturnă ai militarilor sînt sensibili la infraroșii, ei de fapt „văd“ temperatura corpurilor. Așadar, pînă data viitoare, să facem pace și să lăsăm rasismele, că pînă la urmă toți sîntem negri. Sau, mai precis, infraroșii.