任何有内能的物体(温度不是绝对零度，或者0 K)都会以电磁波(光)的形式向外辐射能量。黑体辐射能量随波长的分布可以用普朗克辐射函数表示。通过在图上绘制辐射强度随波长的变化，可以发现最强辐射的波长与温度有关，温度越高，最强辐射的波长越短。这个从普朗克方程得到的定律叫做维恩位移定律。另外，随着温度的升高，所有波长的辐射强度都会增加。

加热一根铁棒就能感受到这种现象。起初，铁棒发出的所有辐射都在红外波段(一种波长太长人类看不到的光)。随着铁棒温度的升高，它发出的电磁波波长进入可见光范围，铁棒开始慢慢变红。然后，最强辐射的波长变得越来越短，你可以看到铁棒从橙色变成黄色，最后变成白色。因此，通过分析波长谱，可以计算出物体的温度。黑洞附近温度极高，最强辐射波长极短，属于X射线范围。像我们太阳这样的恒星主要以可见光辐射能量，而像行星这样温度较低的物体会发出不可见的红外辐射。

图示:不同温度下普朗克定律描述的黑体辐射光谱

BIGBANG中产生的极端高温释放出波长极短的强烈辐射，然后随着宇宙的冷却，这些极端辐射就变成了微波(这也可以解释为辐射的波长随着宇宙的膨胀而不断延长)。微波的波长甚至比不可见的红外线还要长，而且它们位于射电望远镜的观测波段，这使得它们有可能被射电望远镜捕捉到。现在，BIGBANG留下的“背景辐射”可以从各个方向观测到。将观测到的宇宙背景辐射的辐射强度与波长作图，你会发现，当温度在2K到3K之间时，它与黑体辐射曲线相匹配。

简单的回答就是实验者在测量宇宙微波背景光子的波长(从名字不难猜出，测量的辐射大部分位于微波波段)。光子能量可以通过下面的公式由辐射的波长来计算:E=hc/ λ。

补充信息:

e是光子能量。

是波长。

c是光速，c = 3.0× [10] 8米/秒

h是普朗克常数，h = 6.63× [10] (-34) JS

根据下面的公式代入玻尔兹曼常数k，就可以用光子能量计算出辐射体的热力学温度。

k=1.38×〖10〗^(-23)j/k=8.62×〖10〗^(-5)ev/k

因此，当宇宙学家谈论光子的“温度”时，他们基本上是在描述光子在该温度下携带的效率量。

在谈到温度这个关键变量时，必须强调的是，并不是每一个来自宇宙背景的光子都有2.7K的温度，事实上，来自宇宙背景的粒子的能量(或温度)涵盖了非常大的一个取值范围。但根据维恩位移定律，宇宙背景的辐射谱恰好是一个2.7K黑体的辐射能量的谱:λ _ max = 2.90× [10] (-3) t (m/k)。

2.7K黑体辐射峰的波长为λ _ max = 7.92× 10 (-3) m

这是实验者观测到的宇宙背景辐射的波长。

但这并不意味着所有来自宇宙背景的光子都有2.7K的温度，但它们看起来都像是2.7K黑体发出的光子。

天文知识-宇宙背景辐射

宇宙辐射是来自BIGBANG的电磁辐射，来自我们观测的光谱区，宇宙微波背景是其组成部分之一。微波背景是一种红移光子，从宇宙刚变薄辐射能量开始，它就在宇宙中自由传播。宇宙背景的发现和对其性质的详细研究被认为是大爆炸的主要例子。背景辐射的发现表明(1965年偶然发现)早期宇宙是一个具有极高温度和压力的辐射场。

Sunyaev-Zel'dovich效应是指宇宙背景辐射与“电子云”相互作用，使辐射光谱发生畸变的现象。

宇宙背景辐射也存在于红外波段和X射线波段。它们形成的原因各不相同，有时可以分解成独立的辐射源。可以点击查看宇宙红外背景辐射、宇宙X射线背景辐射、宇宙中微子背景、河外背景光等信息。

参考数据

1.WJ百科全书

2.天文术语

3.布伦特·纳尔逊-费斯林克

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