宇宙微波背景

原始等離子體中的原子核與電子聚合形成原子，產生的輻射透過等離子體充滿整個宇宙。21世紀初，“普朗克”號空間探測器在微波波段觀測到這種宇宙背景輻射，并測量出其最細微的漲落。

宇宙在經歷冷卻后的數十萬年間，溫度仍超過3000K（開爾文）。宇宙介質為自由電子與原子核構成的等離子體，充滿光子。這些光的粒子是電磁力的良好載體，強化了與自由電子的相互作用。因而宇宙是不透明的，像濃霧一樣，光不斷被散射，無法穿透。

起初，光子足夠強，能阻止電子和原子核在短暫相遇時聚合。當宇宙的溫度降低至3000K之下時，周圍的光子就變得很微弱，無法阻止電子和原子核聚合。原子大量形成，宇宙中不再有自由電子，因而對于宇宙背景輻射變成透明。這個突然的轉變被誤稱為“復合”。此時產生的輻射相當于一個溫度為3000K的不透明介質所散發的輻射，而這個溫度正是復合時期宇宙的溫度。輻射的波長接近1000納米。

輻射與宇宙關系密切。宇宙膨脹，空間不斷延伸，輻射的波長也隨之延長。21世紀初，科學家探測到其波長為1.9毫米左右，與溫度為2.725K的黑體輻射相同。這種輻射充滿了整個宇宙，在各方向上強度都相同。

宇宙微波背景勾勒出宇宙在復合時期的景象。聲波在之前的早期宇宙中傳播，就像在空氣中傳播一樣。在復合時期，聲學振蕩停止，但在宇宙背景中留下了印記，表現為溫度的微小漲落，而這導致了宇宙大尺度結構的形成。

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宇宙微波背景全天圖，根據位于日地拉格朗日（Lagrange）L2點的“普朗克”號空間探測器在2009~2013年觀測到的圖像繪制而成。藍色區域溫度最低（低于平均值0.018%），紅色區域溫度最高（高于平均值0.020%）。安裝在“普朗克”號空間探測器上的大視野望遠鏡適于極低溫下運行，可精確觀測輻射。

大爆炸后38萬年

-138億年